(57)【要約】【課題】  従来の半導体素子の作製工程においてコンタクトホールを開孔する際、コンタクトホールが形成される箇所以外の膜上にレジストを塗布形成しようとすると、ほぼ基板全面にレジストを形成する事になるため、スループットが大幅に低下する。また、レジストの塗布量及び下地の表面状態の制御が不十分だと、コンタクト不良が発生してしまう可能性があり、改善の必要性が求められていた。【解決手段】  本発明は、半導体素子を形成するにあたって、半導体素子のコンタクトホールとなるべき部分を、撥液性を有する第１の有機膜で覆い、該膜が形成されていない領域に、絶縁膜として機能する第２の有機膜を形成した後、前記第１の有機膜を除去し、コンタクトホールを形成することを特徴としている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を構成する膜上に、第１の有機膜を選択的に形成し、
前記第１の有機膜をプラズマによって処理し、
前記第１の有機膜が形成されていない領域に、第２の有機膜を形成した後に、
前記第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設けることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項２】
半導体素子を構成する膜上に、第１の有機膜を選択的に形成し、
前記第１の有機膜をプラズマによって処理し、
前記第１の有機膜が形成されていない領域に、第２の有機膜を形成した後に、
前記第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設け、
前記第２の有機膜上及び前記コンタクトホール内に、導電膜を形成することを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項３】
半導体素子を構成する膜上に、第１の有機膜を液滴吐出法によって選択的に形成し、
前記第１の有機膜を、プラズマによって処理し、
前記第１の有機膜が形成されていない領域に、第２の有機膜を形成した後に、
前記第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設け、
前記第２の有機膜上及び前記コンタクトホール内に、導電膜を液滴吐出法によって選択的に形成することを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記第１の有機膜は、水溶性樹脂を含むことを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記水溶性樹脂は、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）であることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、
前記プラズマ処理は、フッ素系ガスを用いて行うことを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記フッ素系ガスは、ＣＦ4であることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項８】
半導体素子を構成する膜上に、撥液性を有する第１の有機膜を選択的に形成し、
前記第１の有機膜が形成されていない領域に、第２の有機膜を形成した後に、
前記第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設けることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項９】
半導体素子を構成する膜上に、撥液性を有する第１の有機膜を選択的に形成し、
前記第１の有機膜が形成されていない領域に、第２の有機膜を形成した後に、
前記第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設け、
前記第２の有機膜上及び前記コンタクトホール内に、導電膜を形成することを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項１０】
半導体素子を構成する膜上に、撥液性を有する第１の有機膜を液滴吐出法によって選択的に形成し、
前記第１の有機膜が形成されていない領域に、第２の有機膜を形成した後に、
前記第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設け、
前記第２の有機膜上及び前記コンタクトホール内に、導電膜を液滴吐出法によって選択的に形成することを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０のいずれか一項において、
前記第１の有機膜は、Ｒをアルキル基、ビニル基、アミノ基又はエポキシ基、Ｘをハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基として、Ｒn−Ｓｉ−Ｘ4-n（ｎ＝１、２、３）の化学式で表される物質からなることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれか一項において、
前記第１の有機膜は、ＦＡＳ（フルオロアルキルシラン）であることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか一項において、
前記第２の有機膜は、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂又はシロキサン系樹脂を含んでいることを特徴とする半導体素子の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いた半導体素子の作製方法、特に半導体素子に設けられるコンタクトホールを形成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の作製において、設備の低コスト化、工程の簡略化を目的として、半導体素子に用いられる薄膜や配線のパターン形成に、液滴吐出装置を用いることが検討されている。
【０００３】
その際、半導体素子におけるコンタクトホールを形成するにあたっては、レジストを基板全面に塗布形成しプリベークを行った後、マスクを介して紫外線等を照射し、現像によってレジストパターンを形成するというフォトリソグラフィー工程を経た後、該レジストパターンをマスクとしてコンタクトホールとなるべき部分に存在する絶縁膜、半導体膜、導電膜等をエッチング除去することにより、コンタクトホールを形成する方法が用いられていた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−８９２１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の半導体素子の作製工程においてコンタクトホールを開孔する際、コンタクトホールが形成される箇所以外の膜上にレジストを塗布形成しようとすると、ほぼ基板全面にレジストを形成する事になるため、スループットが大幅に低下する。また、スループットを改善したとしても、レジストの塗布量及び下地の表面状態の制御が不十分だと、コンタクトホール部分にもレジストが広がってしまい、コンタクト不良が発生してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な工程で良好なコンタクトホール、及びその周辺に設けられる層間膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等の絶縁膜を形成する方法を提案し、ひいては低コストで、スループットや歩留まりの高い半導体素子の作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、半導体素子を形成するにあたって、半導体素子を構成する一の膜上であって、半導体素子のコンタクトホールが形成される部分に、撥液性を有する第１の有機膜（以下「第１の有機膜」という。）を選択的に形成し、該膜が形成されていない領域に第２の有機膜を形成した後に、前記第１の有機膜を除去し、該第１の有機膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設けることを特徴としている。
【０００７】
まず、半導体素子を構成する膜上のコンタクトホールを形成すべき箇所に、撥液性（撥水性、撥油性）を有する第１の有機膜を形成する。形成方法としては、インクジェット法に代表される液滴吐出法を用いて吐出形成することができるが、最終的に選択的に形成できるものであれば、これに限定されるものではない。
【０００８】
ここで、第１の有機膜が形成される下の膜としては、半導体膜、導電膜、絶縁膜等がある。ここで、半導体膜としては、代表的には、半導体素子におけるソース領域、ドレイン領域、チャネル領域を構成する膜が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、導電膜としては、代表的には、半導体素子におけるゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、走査線、信号線等の各種配線を構成する膜が挙げられるが、これに限定されるものではない。また、絶縁体膜としては、代表的には、半導体素子におけるゲート絶縁膜、層間絶縁膜、平坦化膜が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【０００９】
次に、第１の有機膜が形成されていない領域に第２の有機膜を形成する。形成方法としては、スピンコート法、液滴吐出法等により、基板上に塗布又は吐出形成すればよい。ここで、第１の有機膜が第２の有機膜に対して撥液性となっているため、第１の有機膜上には第２の有機膜は形成されない。該第２の有機膜は、半導体素子における層間絶縁膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等としての機能を果たす。
【００１０】
次に、第１の有機膜を除去し、該膜が形成されていた部分にコンタクトホールを設ける。除去方法としては、ドライエッチング、ウエットエッチング、大気圧プラズマを用いたエッチングや、水洗処理、あるいはレーザー、電子ビームを用いた処理方法によって選択的に除去すればよい。また、エッチング除去に用いる溶液、溶媒又はガス（エッチャント）や、レーザー等の種類は、第１の有機膜の種類に応じて適宜選択すればよい。
【００１１】
ここで、第１の有機膜が、元来、撥液性を有していない場合には、第２の有機膜を形成する前に、第１の有機膜をプラズマ、レーザー又は電子ビーム等によって処理する。該処理によって、第１の有機膜の表面を撥液性とすることができ、第２の有機膜の付着を防止することができ、良好なコンタクトホールを形成することができる。勿論、第１の有機膜として、元来、撥液性を有している材料を用いる場合には該処理を省略してもよいし、該処理を施すことによって撥液性をより向上させてもよい。
【００１２】
なお、本明細書において、第１の有機膜が、元来、撥液性を有しない又はその程度が低い場合に、所定の処理によって撥液性を有するに至った又は撥液性が向上したものも、「第１の有機膜」と呼ぶこととする。
【００１３】
さらに、第２の有機膜上及び形成されたコンタクトホールの内部に導電膜を形成することにより、上記方法によって形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴ等の素子と導通を取ることができる。該導電膜は、導電材料を含むペーストを用いた液滴吐出法や、導電材料を含むターゲットを用いたスパッタ法等によって形成すればよい。該導電材料としては、導電膜の機能によって種々の材料を選択することができるが、代表的なものとして、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、ハロゲン化銀の微粒子等、又は分散性ナノ粒子、あるいは、透明導電膜として用いられる酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、酸化亜鉛（ＺｎＯ：Zinc Oxide）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を混合した酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ：Indium Zinc Oxide）、有機インジウム、有機スズ、窒化チタン等を用いることができる。また、特に透明導電膜として用いられる材料に対しては、珪素（Ｓｉ）又は酸化珪素（ＳｉＯｘ）を、上記ペーストやスパッタ用のターゲットに含有させて用いてもよい。例えば、ＩＴＯに酸化珪素を含有させた導電材料（通常「ＩＴＯ−ＳｉＯｘ」と称されるが、以下便宜的に「ＩＴＳＯ」と呼ぶことがある。）を用いることができる。また、これらの材料からなる層を積層させて所望の導電膜を形成してもよい。
【００１４】
さらに、該導電膜の上方に液晶素子や、有機化合物又は無機化合物を含む層からなる発光素子を設けることにより、ＴＦＴによって制御可能となる表示装置を得ることができる。このような表示装置は、アクティブマトリクス型表示装置と呼ばれる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のごとく、第１の有機膜（コンタクトホールとなるべき部分に設けられる膜）として撥液性の材料を用いることにより、層間絶縁膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等として機能する第２の有機膜を、所望の箇所に形成することができる。しかも、レジストマスクを用いた露光・現像プロセス等を経ることなくコンタクトホール、及びその周囲に上記絶縁膜を形成できるため、従来と比較して、工程を大幅に簡略化することができる。また、第１の有機膜上には、第２の有機膜は形成されないため、該第１の有機膜の除去を容易にし、良好なコンタクトホールを簡略なプロセスで形成することができる。
【００１６】
また、第２の有機膜を形成する前に、第１の有機膜に対してプラズマ、レーザー又は電子ビーム等の処理を施すことによって、第１の有機膜として撥液性を有していない材料を用いた場合にも撥液性を得ることができ、材料の選択性を広げることができる。また、元来、撥液性を有している材料を用いる場合には、該処理を施すことによって撥液性をより向上させることができる。
【００１７】
また、第１の有機膜や、導電膜等を形成する際に、液滴吐出法を用いることによって、それらの膜の材料を含む液滴の吐出口であるノズルと基板との相対的な位置を変化させることで任意の場所に液滴を吐出でき、ノズル径、液滴の吐出量及びノズルと吐出物が形成される基板との移動速度の相対的な関係によって、形成するパターンの厚さや太さを調整できるため、それらの膜を所望の箇所に精度良く吐出形成することができる。また、パターニング工程、すなわちレジストマスクを用いた露光・現像プロセスを省略することができるため、工程の大幅な簡略化及びコストの低減を図ることが可能となる。また、液滴吐出法を用いることにより、任意の場所にパターンを形成でき、形成するパターンの厚さや太さを調整できるので、一辺が１〜２ｍを越えるような大面積の半導体素子基板も、低コストで歩留まり良く製造することができる。
【００１８】
このように、本発明を用いることによって、半導体素子におけるコンタクトホール、及びその周囲に設けられる絶縁膜を、簡単な工程で精度良く形成することができ、さらには、低コストで、スループットや歩留まりの高い半導体素子の作製方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］  本実施の形態では、図１〜図３を参照して、本発明を逆スタガ型（ボトムゲート型）ＴＦＴの作製に適用した場合について説明する。
【００２０】
まず、基板１００上に、ゲート電極１０４、及びゲート電極１０４に信号を供給する走査線１０５を形成する。これらは、液滴吐出法を用いて、基板１００上に導電材料を含む組成物を選択的に吐出することによって形成するのがよい。この場合、マスクパターンを用いたエッチング工程が不要となるので、作製工程を大幅に簡略化することができる（以上、図１（Ａ））。
【００２１】
ここで、液滴吐出手段に用いるノズル１０２の径は、０．１〜５０μｍ（好適には０．６〜２６μｍ）に設定し、ノズル１０２から吐出される組成物の吐出量は０．００００１ｐｌ〜５０ｐｌ（好適には０．０００１〜１０ｐｌ）に設定する。この吐出量は、ノズル１０２の径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズル吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、できる限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜２ｍｍ程度に設定する。
【００２２】
吐出口から吐出する組成物は、導電体を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電体としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、ハロゲン化銀の微粒子等、又は分散性ナノ粒子を用いることができる。または、透明導電膜として用いられるＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化チタン（ＴｉＮ；Titanium Nitride）等を用いることができる。また、これらの材料からなる導電層を積層させてゲート電極１０４、走査線１０５を形成してもよい。
【００２３】
なお、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好ましい。より好ましくは、低抵抗な銀又は銅を用いるとよい。但し、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いればよい。
【００２４】
ここで、銅を配線として用いる場合のバリア膜としては、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタル（ＴａＮ；Tantalum Nitride）など窒素を含む絶縁性又は導電性の物質を用いると良く、これらを液滴吐出法で形成しても良い。
【００２５】
なお、液滴吐出法に用いる組成物の粘度は３００ｍＰａ・ｓ以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止し、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにするためである。なお、用いる溶媒や用途に合わせて、組成物の粘度、表面張力等は適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜５０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は１０〜２０ｍＰａ・ｓである。
【００２６】
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下が好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．５〜１０μｍである。ただし、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ分子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。したがって、被覆剤を用いることが好ましい。
【００２７】
なお、ゲート電極１０４及び走査線１０５は、予め導電膜を基板全面に成膜しておき、マスクパターンを用いてエッチング形成してもよい。この際、該マスクパターンは、従来通り露光・現像プロセスを行って形成してもよいが、液滴吐出法によって形成する方が工程を簡略化できる点において望ましい。該マスクパターンとしては、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、ポリイミド、ベンゾイミダゾール又はポリビニルアルコールなどの有機物を含む組成物を、導電膜の上に、液滴吐出ノズル１０２より選択的に吐出させることで形成することができる。液滴吐出法を用いることで、選択的に組成物を吐出して所望の領域にのみパターンを形成することができる。
【００２８】
また、該マスクパターンの材料としては、感光剤を含む組成物でもよく、ポジ型レジストであるノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを、公知の溶媒に溶解又は分散させたものを用いてもよい。その他、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料（代表的にはシロキサン系樹脂）を用いてもよい。なお、マスクパターンは、導電膜をエッチング加工する前に焼成して硬化させておくことが望ましい。
【００２９】
また、エッチング加工によりゲート電極１０４及び走査線１０５を形成する場合には、後に形成される半導体膜１０７との導通を防ぐために、テーパー形状として、ステップカバレッジを良好にしておくのが望ましい。なお、マスクパターンは、エッチング加工した後に除去する。
【００３０】
また、基板１００としては、ガラス基板、石英基板、アルミナなど絶縁物質で形成される基板、工程の処理温度に耐え得る耐熱性を有するプラスチック基板等を用いることができる。この場合、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）（ｘ＞ｙ）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮｘＯｙ）（ｘ＞ｙ）など（ｘ、ｙ＝１、２・・・）、基板側から不純物などの拡散を防止するための絶縁膜を形成しておくことが望ましい。また、ステンレスなどの金属または半導体基板などの表面に酸化シリコンや窒化シリコンなどの絶縁膜を形成した基板なども用いることができる。
【００３１】
次に、ゲート電極１０４、走査線１０５上にゲート絶縁膜１０６を形成する。ゲート絶縁膜１０６はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化シリコン、酸化シリコン、その他の珪素を含む絶縁膜で形成することが好ましい。
【００３２】
次に、ゲート絶縁膜１０６上に、半導体膜１０７を形成する。半導体膜１０７としては、アモルファス半導体、結晶性半導体、又はセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成する。いずれも、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等を主成分とする半導体膜を用いることができる。また、半導体膜１０７は、プラズマＣＶＤ法などによって形成することができる。なお、半導体膜１０７の膜厚は、１０〜６０ｎｍとするのが好ましい。
【００３３】
次に、半導体膜１０７の上に、マスクパターン１０８を液滴吐出法により形成する。このマスクパターン１０８はレジストのほか、耐熱性高分子材料を用いて形成することが好ましく、芳香環、複素環を主鎖にもち，脂肪族部分が少なく高極性のヘテロ原子基を含む高分子を用いることが好ましい。そのような高分子物質の代表例としてはポリイミド又はポリベンゾイミダゾールなどが挙げられる。ポリイミドを用いる場合には、ポリイミドを含む組成物を、ノズル１２７から半導体膜１０７上に吐出し、２００℃で３０分焼成して形成することができる（以上、図１（Ｂ））。
【００３４】
次に、このマスクパターン１０８を用いて、半導体膜１０７をエッチングし、島状半導体膜１０９を形成する。エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4もしくはＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3、ＣＨＦ3などを代表とするフッ素系ガス、あるいはＯ2を用いることができる。マスクパターン１０８は、エッチング後に除去する。
【００３５】
次に、島状半導体膜１０９に接してマスクパターン１１０をゲート電極１０４と重なる位置に形成する。マスクパターン１１０は液滴吐出法によりノズル１２８を用いて島状半導体膜１０９上に直接描画するようにして形成することができる。液滴組成物は、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、ポリイミド、ベンゾイミダゾール又はポリビニルアルコールなどの電気絶縁性の膜を形成可能なものを選択する。好適には、ポリイミドを用いると良い。また、マスクパターン１１０は、島状半導体膜１０９に不純物元素１１１をドーピングする際に、マスクとしての機能だけでなくチャネル保護層としての機能も果たすため、その厚さは１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上の厚さとなるようにするとよい（以上、図１（Ｃ））。
【００３６】
次に、島状半導体膜１０９に不純物元素１１１をドーピングすることにより、島状半導体膜１０９のうちマスクパターン１１０に覆われていない領域に、不純物領域を形成する。不純物元素１１１としては、ｐ型を付与する硼素（Ｂ）や、ｎ型を付与する砒素（Ａｓ）や燐（Ｐ）を用いれば良い。ドーピング処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法で行うことができる。このドーピング処理により、島状半導体膜１０９にはチャネル領域１１２、不純物が添加されたソース領域１１３、ドレイン領域１１４を形成することができる。なお、ドーピング後熱処理による活性化を行っても良い（以上、図２（Ｄ））。
【００３７】
その後、マスクパターン１１０は剥離してもよいし、剥離せずに後に形成するパッシベーション膜の一部として機能させてもよい。
【００３８】
なお、図示しないが、ソース領域１１３、ドレイン領域１１４は、島状半導体膜１０９上にマスクパターン１１０を残した状態で、さらに不純物が添加された半導体膜を形成し、パターニング工程を経た後にエッチングによって該不純物が添加された半導体膜を分離する方法によって作製してもよい。この場合、マスクパターン１１０はチャネル保護膜として機能するため、不純物が添加された半導体膜をエッチングする際、チャネル領域となる島状半導体膜１０９のオーバーエッチング等による損傷を防止することができる。これによって、安定した特性で高移動度化が可能なチャネル保護型（チャネルストッパ型）ＴＦＴを得ることができる。なお、ここでいう不純物が添加された半導体膜は、原料ガスであるＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4ガス等に、硼素、あるいは砒素、燐のような不純物元素を混入させたガスを用い、プラズマＣＶＤ法等によって形成すればよい。
【００３９】
次に、ソース領域１１３、ドレイン領域１１４上に、ソース電極１１５、ドレイン電極１１６を、また、ＴＦＴ素子部の周辺にソース信号線１１７を、導電材料を液滴吐出法によって吐出することにより形成する。導電材料としては、ゲート電極１０４又は走査線１０５に用いた材料と同様の材料を、溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができる。一例としては、Ａｇを含む組成物（以下「Ａｇペースト」という。）を選択的に吐出し、熱処理により焼成して膜厚６００〜８００ｎｍの電極を形成する。
【００４０】
なお、この焼成をＯ2雰囲気中で行うと、Ａｇペースト内に含まれているバインダ（熱硬化性樹脂）などの有機物が分解され、有機物をほとんど含まないＡｇ膜を得ることができる。また、膜表面を平滑にすることができる。さらに、Ａｇペーストを減圧下で吐出することにより、ペースト中の溶媒が揮発するため、後の加熱処理を省略、又は加熱処理時間を短縮することができる。
【００４１】
なお、ソース電極１１５、ドレイン電極１１６は、導電膜を予めスパッタ法等によって成膜しておき、マスクパターンを液滴吐出法によって形成した後に、エッチングにより形成してもよい。このマスクパターンも、上述した材料を用いて形成することができる。
【００４２】
次に、ソース電極１１５、ドレイン電極１１６上に、パッシベーション膜１１８を成膜する。パッシベーション膜１１８は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素（ＣＮ）、その他の絶縁性材料を用いて形成することができる。また、マスクパターン１１０と同様の材料を用いてもよい。さらに、これらの材料を積層させて形成してもよい。なお、パッシベーション膜１１８は、ＴＦＴ上方からの不純物の拡散等を防止する機能を有するため、できるだけ形成しておくのが望ましい（以上、図２（Ｅ））。
【００４３】
次に、パッシベーション膜１１８上で、かつＴＦＴのソース電極１１５又はドレイン電極１１６、及び走査線１０５、ソース信号線１１７と導通を取るためのコンタクトホールを形成すべき箇所に、撥液性を有する第１の有機膜１１９をノズル１２９を用いて液滴吐出法によって選択的に形成する（図２（Ｆ））。
【００４４】
第１の有機膜１１９としては、良好な撥液性を有するＲn−Ｓｉ−Ｘ4-n（ｎ＝１、２、３）の化学式で表されるシランカップリング剤を用いることができる。好ましくは、フッ素系シランカップリング剤であるフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ；Fluoro Alkyl Silane）を用いる。
【００４５】
ここで、Ｒは、アルキル基などの比較的不活性な基、又はビニル基、アミノ基あるいはエポキシ基などの反応性基を含む物である。また、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基など基質表面の水酸基あるいは吸着水との縮合により結合可能な加水分解基からなる。ＦＡＳにおけるＲは、（ＣＦ3）（ＣＦ2）x（ＣＨ2）y（ｘ：０以上１０以下の整数、ｙ：０以上４以下の整数）で表される構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。
【００４６】
なお、第１の有機膜として特にＦＡＳ等のフッ素系シランカップリング剤を用いる場合には、それは単分子膜であることから、その膜厚は非常に薄い。本明細書においては、その膜厚を誇張して描いている。したがって、第２の有機膜よりも膜厚が薄くなる場合もある。これは、第１の有機膜としてＰＶＡ等の他の材料を用いた場合においても同様である。
【００４７】
第１の有機膜１１９の形成方法は次の要領で行う。ここでは、シランカップリング剤を用いた場合について説明する。まず、シランカップリング剤を、第１の有機膜を形成する箇所にスピンコート法等によって選択的に塗布する。次に、室温下に放置してシランカップリング剤を乾燥させ、必要に応じて水洗処理を行う。最後に、シランカップリング剤を焼成することにより、ＣＦ2鎖、ＣＦ3鎖を含むシロキサンネットワーク（ＳｉとＯとの結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する構造）が構築される。なお、乾燥、及び水洗処理は省略してもよい。このＣＦ2、ＣＦ3の存在によって、シランカップリング剤による表面処理を行った膜の表面は撥液性を有するようになる。
【００４８】
なお、シランカップリング剤は、Ｒn−Ｓｉ−Ｘ4-n（ｎ＝１、２、３）で表される珪素化合物である。ここで、Ｒは、アルキル基などの比較的不活性な基、又はビニル基、アミノ基あるいはエポキシ基などの反応性基を含む物である。また、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基など基質表面の水酸基あるいは吸着水との縮合により結合可能な加水分解基からなる。特に、Ｒがアルキル機など不活性な基の場合は、改質表面上に、撥水、付着や摩滅の防止、潤滑、つや保持等の性質を付与する。例えば、ｎ＝１のものはカップリング剤として、ｎ＝２はシロキサンポリマーの原料、ｎ＝３はシリル化剤あるいはポリマーのブロック剤（ポリマーの両端を止めるエンドキャッピング剤）として用いられている。
【００４９】
シランカップリング剤の代表的なものとして、フッ素系アルコキシ型シランカップリング剤がある。例えば、ＣＦ3（ＣＦ2）kＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3、ＣＦ3（ＣＦ2）kＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2、ＣＦ3（ＣＦ2）kＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ2ＣＨ3）3、（以上、ｋ＝３，５，７，９）、あるいは、（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）mＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3、（ＣＦ3）2ＣＦ（ＣＦ2）mＣＨ2ＣＨ2ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2（以上、ｍ＝４，６，８）、あるいは、ＣＦ3（ＣＦ2）j（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4Ｓｉ（ＯＣＨ3）3、ＣＦ3（ＣＦ2）j（Ｃ6Ｈ4）Ｃ2Ｈ4ＳｉＣＨ3（ＯＣＨ3）2（以上、ｊ＝０，３，５，７）が挙げられる。
【００５０】
ここで、ＣＦ3（ＣＦ2）kＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3で、絶縁体であるガラスの表面改質を行った場合のガラス表面の構造を図１７に示す。なお、ガラス上に付着した液体（例えば水）に対する接触角は、ＣＦ＜ＣＦ2＜ＣＦ3の順に増大し、また、フッ化炭素鎖長が長いほど大きくなる傾向にある。
【００５１】
なお、ＦＡＳとしては、特開２００３−８０６９４に示された各種材料を用いることもできる。
【００５２】
また、ＦＡＳ以外で撥液性を有するフッ素系樹脂として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ；四フッ化エチレン樹脂）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ；四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）、パーフルオロエチレンプロペンコーポリマー（ＰＦＥＰ；四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ；四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ；フッ化ビニリデン樹脂）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ；三フッ化塩化エチレン樹脂）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ；三フッ化塩化エチレン−エチレン共重合樹脂）、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマー（ＴＦＥ／ＰＤＤ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ；フッ化ビニル樹脂）等を用いることができる。
【００５３】
また、第１の有機膜１１９として、元来、撥液性を有しない有機物を用い、後にＣＦ4プラズマ等による処理を行って、撥液性を得るようにしてもよい。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような水溶性樹脂を、Ｈ2Ｏ等の溶媒に混合した材料を用いて、後処理により撥液性を得ることができる。また、ＰＶＡと他の水溶性樹脂を組み合わせて使用してもよい。なお、第１の有機膜１１９が撥液性を有する場合であっても、該プラズマ処理等を行うことによって、撥液性をより向上させることができる。
【００５４】
次に、第２の有機膜１２０を第１の有機膜１１９が形成された部分以外の箇所に形成する（図３（Ｇ））。第２の有機膜１２０は、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨX結合手を含む絶縁膜等を用い、スピンコート法、液滴吐出法等によって形成することができる。
【００５５】
ここで、第２の有機膜１２０を形成した際の状態の拡大図を図９（Ｂ）に示す。図９（Ｂ）において、接触角θは、静止液体の自由表面が固体壁に接する場所で液面と固体面とのなす角と定義される。これは、液体分子間の凝集力と液体と固体壁間の付着力の大小関係によって決まり、液体が固体を濡らす（付着力が大きい）場合には鋭角、濡らさないときは鈍角となる。すなわち、接触角θが大きいほど、付着力は小さくなる、すなわち撥液性は大きくなることが分かる。
【００５６】
また、第１の有機膜１１９としてＰＶＡを、第２の有機膜としてポリイミド及びアクリルを用いた場合の接触角の評価を行った結果を図９（Ａ）に示す。評価方法として、まず、基板上にＰＶＡを成膜した後、ＣＦ4プラズマ処理を行い、さらにポリイミド溶液（東レ製ＳＬ１６０２）及びアクリル溶液（ＪＳＲ製ＳＳ６６９９Ｇ）を滴下し、それぞれの接触角を評価した。ＣＦ4プラズマ処理条件は、パワーを２５０Ｗ又は５００Ｗとし、圧力を０．５Ｔｏｒｒとした。
【００５７】
図９（Ａ）のグラフから分かるように、２５０ＷのＣＦ4プラズマ処理を３０ｓｅｃ施すことにより、ポリイミド（２０ｃｐ）の場合には接触角が約８°から約４５°に増加し、ポリイミド（１０ｃｐ）の場合には接触角が約８°から約３６°に増加し、アクリルの場合には接触角が約９°から３７°に増加している。以上、平均して約４〜６倍に増加している。なお、粘度の単位ｃｐ＝ｍＰａ・ｓである。
【００５８】
また、ＣＦ4プラズマ処理のパワーを５００Ｗと大きくした場合、ポリイミド（２０ｃｐ）では接触角が約５７°、ポリイミド（１０ｃｐ）では接触角が約５４°、アクリルでは接触角が約５１°となり、２５０Ｗの場合に比べて、接触角が約１．２〜１．５倍に増加した。さらに処理時間を１２０ｓｅｃと長くした場合、ポリイミドでは接触角が約６１〜６５°、アクリルでは約５１〜５４°となり、処理時間を長くすれば、ほとんどパワーによらず一定の接触角を有するようになることがわかる。このように、ＰＶＡにＣＦ4プラズマ処理を施すことにより、ポリイミド、アクリル等の第２の有機膜との接触角を増加させる、すなわち両膜間の付着力を弱め、撥液性を高めることができる。
【００５９】
この点に着目し、撥液性を有する第１の有機膜をマスクとして後に層間膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等の絶縁膜として機能する第２の有機膜を良好に形成し、かつ、その後第１の有機膜を除去することにより良好なコンタクトホールを形成することができることを見出した。
【００６０】
なお、第１の有機膜であるＰＶＡにプラズマ処理を施すことにより、第２の有機膜であるポリイミド又はアクリルとの接触角が３５°以上（より好ましくは４５°以上）となった場合（図９（Ａ）参照）、第１の有機膜をマスクとして後に絶縁膜として機能する第２の有機膜を形成し、かつ、その後以下の処理によって良好なコンタクトホールを形成することができる。すなわち、接触角が３５°以上（より好ましくは４５°以上）あれば、第１の有機膜は第２の有機膜に対して撥液性を有していると言える。勿論、パワー２５０Ｗ以上（好ましくは５００Ｗ）とし、又は処理時間を１００ｓｅｃ以上（好ましくは１２０ｓｅｃ以上）とすることにより、接触角を５０°以上（好ましくは、ポリイミドについては６０°以上、アクリルについては５０°以上）と大きくすることができ、両膜間の付着力は弱まり、より撥液性を高めることができる。これによって、さらに良好なコンタクトホール、及びその周囲に設けられる絶縁膜を形成することができる。
【００６１】
また、このような相乗効果は、ＰＶＡにＣＦ4プラズマ処理を施した場合に限らず、元来、撥液性を有する材料、例えば、フッ素系樹脂であるフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）等を第１の有機膜として用いることによっても得ることができる（最適な接触角の値は、第１、第２の有機膜の材料によって変化する。）。この場合には、ＣＦ4プラズマ処理等の撥液化処理を省略できることは言うまでもないが、さらに撥液性を向上させたい場合には適宜採用してもよい。
【００６２】
第２の有機膜１２０を形成した後、第１の有機膜１１９を除去する。また、パッシベーション膜１１８が形成されている場合には該膜も除去し、該膜走査線１０５上においてはゲート絶縁膜１０６も除去する。
【００６３】
第１の有機膜１１９、パッシベーション膜１１８及びゲート絶縁膜１０６の除去方法としては、ウエットエッチング、ドライエッチング、大気圧プラズマ放電を利用したエッチング等を用いてもよいし、水洗処理や、レーザーや電子ビームを用いた処理法を用いてもよい。処理方法は、第１の有機膜１１９、パッシベーション膜１１８及びゲート絶縁膜１０６を構成する材料にあわせて適宜選択することができる。特に、ＰＶＡ等の水溶性樹脂を用いた場合には、水洗処理によって簡単に除去することができる。また、エッチングガスや溶液（エッチャント）やレーザー等の種類も、材料にあわせて適宜選択することができる。また、第１の有機膜１１９の除去と、パッシベーション膜１１８の除去と、ゲート絶縁膜１０６の除去とを段階的に分けて行ってもよい。
【００６４】
以上の除去処理によって、第１の有機膜１１９が存在していた箇所、すなわちソース配線１１５又はドレイン配線１１６、及び走査線１０５、ソース信号線１１７上にコンタクトホール１２１〜１２３が形成される。
【００６５】
なお、第１の有機膜１１９が完全に除去できるようにエッチング条件を選択、制御するのが望ましいが、コンタクトホールが半導体膜や導電膜等の所望の膜に達していれば、コンタクトホールの側壁に第１の有機膜１１９が残存しても構わない。第１の有機膜１１９が残存していても層間膜又は導電膜の一部として十分に機能するからである。この点において、第１の有機膜の材料の選択の幅は広く、また、撥液性を有し、第２の有機膜１２０を形成するためのマスクとして機能する材料であれば、第１の有機膜に代わる絶縁性材料又は導電材料を用いることも可能である。
【００６６】
コンタクトホール１２１〜１２３を形成した後、ソース配線１１５又はドレイン配線１１６、及び走査線１０５、ソース信号線１１７と接続するための導電膜１２４〜１２６を形成する。導電材料としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、ハロゲン化銀の微粒子等、又は分散性ナノ粒子を用いることができる。または、透明導電膜として用いられるＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン、窒素を５０％以下の組成比で含む窒化チタン（以下「Ｔｉ（Ｎ）」と記す。）等を用いることができる。また、これらの材料からなる導電層を積層させて導電膜１２４〜１２６を形成してもよい。
【００６７】
なお、導電膜１２４〜１２６は、前記導電材料をスパッタ法等によって形成し、パターニング工程を経た後にエッチング形成してもよいが、液滴吐出法を用いて選択的に形成する方が、工程を大幅に簡略化できる点において望ましい。この場合、導電材料を溶媒に溶解又は分散させたペースト状の材料を、ノズルから吐出形成して該導電膜を形成する。
【００６８】
次に、導電膜１２４の上方に、液晶素子や、有機化合物又は無機化合物を含む層からなる発光素子（代表的にはエレクトロルミネセンス（ＥＬ：Electro Luminescence）を利用した発光素子）を設けることにより、上記工程により作製された半導体素子によって制御可能となるアクティブマトリクス型の液晶表示装置や、ＥＬ発光装置のような薄型ディスプレイを得ることができる。
【００６９】
なお、上記発光素子は、一対の電極間にキャリア輸送特性の異なる有機化合物又は無機化合物を含む発光層を積層し、一方の電極からは正孔を注入し、他方の電極からは電子を注入できるように形成され、一方の電極から注入された正孔と、他方の電極から注入された電子とが再結合して、それが基底状態に戻るときに光を放出する現象を利用した素子である。発光層への正孔及び電子の注入性は、電極を形成する材料の仕事関数（金属や半導体の表面から、一個の電子を取り出すのに必要な最小のエネルギー）の大小をもって一つの指標とされ、正孔を注入する側の電極には仕事関数が高いことが好ましく、電子を注入する側の電極には仕事関数が低い材料が望まれている。
【００７０】
本発明を用いることにより、レジストマスクを用いた露光・現像プロセス等を経ることなく、コンタクトホール、及び層間膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等の絶縁膜を、簡略化された工程によって精度よく形成することができる。したがって、上記表示装置や、さらにはＬＳＩやＣＰＵ等に用いられるあらゆる半導体素子を、低いコストで歩留まり良く製造することができる。
【００７１】
［実施の形態２］  本実施の形態では、図４及び図５を参照して、本発明をトップゲート型ＴＦＴの作製に適用した場合について説明する。
【００７２】
まず、絶縁表面を有する基板１００の上に半導体膜４０１を形成する。基板１００は、ガラス、石英、アルミナなど絶縁物質で形成される基板、ステンレスなどの金属または半導体基板などの表面に酸化珪素や窒化珪素などの絶縁膜を形成した基板などを適用することができる。また、液滴吐出法で形成したパターンの焼成温度、或いは半導体膜のソース及びドレイン領域に添加した不純物の活性化処理における熱処理温度などこの工程における最高処理温度に耐えうる耐熱性を有する可撓性、非可撓性のプラスチック基板を用いることもできる。
【００７３】
半導体膜４０１は、アモルファス半導体、結晶性半導体、又はセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）によって形成する。いずれも、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）等を主成分とする半導体膜を用いることができる。また、半導体膜４０１は、プラズマＣＶＤ法などによって形成することができる。なお、半導体膜４０１の膜厚は、１０〜６０ｎｍとするのが好ましい。
【００７４】
なお、基板１００上に下地膜（図示せず）を形成した後に、半導体膜４０１を形成するのが望ましい。下地膜を設けることにより、基板側から半導体膜４０１への不純物等の混入を防止することができる。下地膜としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜などを用いればよく、単層構造に限らず２層以上積層させた構造を用いてもよい。また、下地膜はプラズマＣＶＤ法などによって形成することができる。
【００７５】
次に、この半導体膜４０１をパターニングするために、液滴吐出法を用いてマスクパターン４０３を形成する。マスクパターン４０３は、有機樹脂を含む組成物をノズル４１７より半導体膜４０１に吐出し、描画することにより直接的に形成する（以上、図４（Ａ））。
【００７６】
このマスクパターン４０３には、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミド、ポリイミドなどの有機樹脂を用いればよい。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料（代表的にはシロキサン系樹脂）を用いてもよい。また、感光剤を含む組成物でもよく、ポジ型レジストである、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを、公知の溶媒に溶解又は分散させたものを用いてもよい。
【００７７】
マスクパターン４０３を用いて、半導体膜４０１をエッチングして、島状半導体膜４０４を形成する。エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4もしくはＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6もしくはＮＦ3などを代表とするフッ素系ガス又はＯ2を適宜用いることができる。その後、マスクパターン４０３を剥離除去する。
【００７８】
次に、島状半導体膜４０４上に、ゲート絶縁膜４０５を形成する。ゲート絶縁膜４０５はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法を用い、珪素を含む絶縁膜で形成する（以上、図４（Ｂ））。
【００７９】
次に、ゲート絶縁膜４０５上に、ゲート電極４０６を液滴吐出法により形成する（図４（Ｃ））。ゲート電極４０６は導電材料を含む組成物を、ノズル４１８よりゲート絶縁膜４０５上に吐出し描画することにより直接的に形成する。導電材料としては、実施の形態１におけるゲート電極の材料と同様のものを用いることができる（図４（Ｃ））。
【００８０】
次に、ゲート電極４０６をマスクとして、ゲート絶縁膜４０５を通して島状半導体膜４０４に不純物元素４０７をドーピングすることにより、チャネル領域４０８、不純物領域であるソース領域４０９、ドレイン領域４１０を形成する（図４（Ｄ））。なお、ドーピング後熱処理によって活性化を行っても良い。
【００８１】
次に、ゲート絶縁膜４０５上で、かつコンタクトホールが形成されるべき箇所（後にＴＦＴのソース電極、ドレイン電極が形成される箇所）に、撥液性を有する第１の有機膜１１９を液滴吐出法によってノズル４１９を用いて選択的に形成する。
【００８２】
第１の有機膜１１９としては、実施の形態１と同様に、撥液性を有するフッ素系樹脂（好ましくは、フルオロアルキルシラン（ＦＡＳ））を用いることができる。
【００８３】
また、第１の有機膜１１９として撥液性の程度が低い、又は撥液性を有しない有機物を用い、後にＣＦ4プラズマ等による処理を行って、撥液性を得るようにしてもよい。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような水溶性樹脂を、Ｈ2Ｏ等の溶媒に混合した材料を用いることができる。また、ＰＶＡと他の水溶性樹脂を組み合わせて使用してもよい。
【００８４】
なお、第１の有機膜１１９がゲート絶縁膜４０５上ではじく（ゲート絶縁膜４０５が第１有機膜１１９に対して撥液性を有する）際には、該膜を形成する前に、ゲート絶縁膜４０５の表面に対しシランカップリング剤等の撥液性材料を用いた表面処理を行ってもよい。これにより、第１の有機膜１１９を厚膜とすることができるため、その後形成される第２の有機膜１２０も厚膜とすることができる。よって、設計上の自由度を向上させることが可能となる。該撥液性材料の形成方法、除去方法は、実施の形態１に準ずる。
【００８５】
なお、第１の有機膜１１９が撥液性を有する場合であっても、該プラズマ処理等を行うことによって、撥液性をより向上させることができる。
【００８６】
次に、第２の有機膜１２０を第１の有機膜１１９が形成されていない領域に形成する。第２の有機膜１２０は、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨX結合手を含む絶縁膜等を用い、スピンコート法、液滴吐出法等によって形成することができる。
【００８７】
第２の有機膜１２０を形成した後、第１の有機膜１１９及びゲート絶縁膜４０５を除去する。第１の有機膜１１９及びゲート絶縁膜４０５の除去方法としては、ウエットエッチング、ドライエッチング、大気圧プラズマ放電を利用したエッチング等の種々のエッチング法を用いてもよいし、水洗処理、あるいはレーザーや電子ビームを用いた処理法を用いてもよい。処理方法は、第１の有機膜１１９及びゲート絶縁膜４０５を構成する材料にあわせて適宜選択することができる。また、エッチングガスや溶液（エッチャント）やレーザー等の種類も、材料にあわせて適宜選択することができる。また、第１の有機膜１１９の除去と、ゲート絶縁膜４０５の除去とを段階的に分けて行ってもよい。
【００８８】
以上の除去処理によって、第１の有機膜１１９が存在していた箇所、すなわちソース領域４０９、ドレイン領域４１０上にコンタクトホール４１３、４１４が形成される。
【００８９】
なお、第１の有機膜１１９が完全に除去できるようにエッチング条件を選択、制御するのが望ましいが、コンタクトホールが半導体膜や導電膜等の所望の膜に達していれば、コンタクトホールの側壁に第１の有機膜１１９が残存しても構わない。第１の有機膜１１９が残存していても層間膜の一部として十分に機能するからである。この点において、第１の有機膜の材料の選択の幅は広く、また、撥液性を有し、第２の有機膜１２０を形成するためのマスクとして機能する材料であれば、第１の有機膜に代わる絶縁性材料又は導電材料を用いることも可能である。
【００９０】
コンタクトホール４１３、４１４を形成した後、ソース電極４１５及びドレイン電極４１６を構成する導電材料を形成し、ソース領域４０９及びドレイン領域４１０とそれぞれ接続する。電極は、導電材料をスパッタ法等によって形成し、パターニング工程を経た後にエッチング形成してもよいが、液滴吐出法を用いて選択的に形成するのが、工程を大幅に簡略化できる点において望ましい。この場合、導電材料を溶媒に溶解又は分散させたペースト状の材料を、ノズル１０２から吐出形成して電極を形成する。吐出口から吐出する材料は、導電材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電材料としてはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、ハロゲン化銀の微粒子等、又は分散性ナノ粒子を用いることができる。あるいは、透明導電膜として用いられるＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン、窒素を５０％以下の組成比で含む窒化チタン（Ｔｉ（Ｎ））等を用いることができる。また、これらの材料からなる導電層を積層させて電極を形成してもよい。
【００９１】
なお、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好ましい。より好ましくは、低抵抗な銀又は銅を用いるとよい。但し、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いればよい。銅を配線として用いる場合のバリア膜としては、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化タンタルなど窒素を含む絶縁性又は導電性の物質を用いると良く、これらを液滴吐出法で形成しても良い。
【００９２】
以上の工程によって、トップゲート型ＴＦＴを作製することができる。さらに、該ＴＦＴを画素電極と接続し、該画素電極の上方に液晶素子や、有機化合物又は無機化合物を含む層からなる発光素子（代表的にはＥＬ発光素子）を設けることにより、該ＴＦＴによって制御可能となるアクティブマトリクス型の液晶表示装置や、ＥＬ発光装置のような薄型ディスプレイを得ることができる。
【００９３】
なお、本実施の形態では、ソース電極４１５及びドレイン電極４１６が形成される部分のコンタクトホール開孔のために、本発明を利用した形態を示したが、上記工程によって得られたＴＦＴに接続される画素電極が形成される部分のコンタクトホールや、その他ゲート電極４０６と繋がっている配線が形成される部分のコンタクトホール等の開孔においても、本発明を適用できることは言うまでもない。
【００９４】
本発明を用いることにより、レジストマスクを用いた露光・現像プロセス等を経ることなく、コンタクトホールを簡略化された工程によって精度よく形成することができる。したがって、上記表示装置や、さらにはＬＳＩやＣＰＵ等に用いられるあらゆる半導体素子を低いコストで歩留まり良く製造することができる。
【００９５】
なお、図示しないが、基板上にソース電極及びドレイン電極を液滴吐出法によって予め形成し、その後半導体膜、ゲート絶縁膜をプラズマＣＶＤ法等によって形成し、ゲート電極を液滴吐出法によって形成し、該ゲート電極をマスクとして、ｎ型又はｐ型の不純物を半導体膜中に導入するにすることにより、所謂順スタガ型ＴＦＴを得ることができる。この順スタガＴＦＴを用いた半導体素子やアクティブマトリクス基板等に作製においても、本発明を利用することができる。
【実施例１】
【００９６】
本実施例では、図６〜図８を参照して、本発明を用いたアクティブマトリクス型基板の作製方法について説明する。特に、コンタクトホール開孔のための第１の有機膜としてＰＶＡを、第２の有機膜とポリイミド又はアクリルを用いた場合について説明する。
【００９７】
まず、基板６００上に、下地絶縁膜６０１を形成する。ここで、下地絶縁膜６０１とては、１０〜２００ｎｍの窒化酸化珪素膜（ＳｉＮＯ）をプラズマＣＶＤ法によって形成する。しかし、これに限定されるものではなく、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜あるいはそれらを積層させた構造としても良い。なお、特に下地絶縁膜６０１を形成しなくてもよい。
【００９８】
次に、下地絶縁膜６０１上に１０〜８０ｎｍの半導体膜を形成する。さらにその表面を、ニッケルを含む溶液で処理した後、５００〜７５０℃の熱結晶化工程によって結晶質シリコン半導体膜を得、さらにレーザー結晶化を行って結晶性の改善を施した。なお、半導体膜としては、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金など、他の非晶質構造を有する半導体膜を用いても良い。また、成膜方法としては、スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法などを用いても良いし、結晶化方法としては、レーザー結晶化法、熱結晶化法、他の触媒（Ｆｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｐｄ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｕ等）を用いた熱結晶化、あるいはそれらを交互に複数回行っても良い。これらの触媒は、溶媒に溶解又は分散させた状態で、スピナーによる塗布、またはスパッタ法等公知の方法によって、該半導体膜上に形成する。例えば、半導体膜の表面に重要換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液を塗布することによって行う。
【００９９】
また、非晶質構造を有する半導体膜の結晶化処理としては、連続発振のレーザーを用いても良く、結晶化に際し大粒径の結晶を得るためには、連続発振が可能な固体レーザーを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を適用するのが好ましい。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。連続発振のレーザーを用いる場合には、出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザーから射出されたレーザー光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中にＹＶＯ4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザー光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である。そして、１０〜２０００ｍｍ／ｓ程度の速度でレーザー光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【０１００】
上記の方法によって結晶性シリコン半導体膜を得た後、半導体膜上に酸化膜を介して、金属触媒をゲッタリング除去するためのアモルファスシリコン膜を成膜し、５００〜７５０℃の熱処理によってゲッタリング処理を行う。その後、金属触媒を含んだ該アモルファスシリコン膜をエッチング除去する。
【０１０１】
さらに、ＴＦＴ素子としての閾値を制御するために、結晶性シリコン半導体膜に対し、ホウ素イオンを１〜３×１０13ａｔｍｓ／ｃｍ2程度、あるいはそれ以上の濃度を適宜選択して注入するのが望ましい。
【０１０２】
その後、結晶性シリコン半導体膜を第１のマスクパターンを用いてエッチングを行い、島状結晶性シリコン半導体膜（以下、単に「島状半導体膜」という。）６０２〜６０６を形成する。なお、図示しないが、第１のマスクパターンは、液滴吐出法によって形成するのが工程を簡略化する上で望ましい。この際、第１のマスクパターンは、レジスト又は耐熱性高分子材料を用いて形成することが好ましく、芳香環、複素環を主鎖にもち，脂肪族部分が少なく高極性のヘテロ原子基を含む高分子を用いることが好ましい。そのような高分子物質の代表例としてはポリイミド又はポリベンゾイミダゾールなどが挙げられる。ポリイミドを用いる場合には、ポリイミドを含む組成物を、液滴吐出ノズルから島状半導体膜上に吐出し、２００℃で３０分焼成して形成することができる
【０１０３】
次に、第１のマスクパターンを除去した後、島状半導体膜６０２〜６０６上にゲート絶縁膜６０７を形成する。ゲート絶縁膜６０７は、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１〜２００ｎｍに成膜した。好ましくは、１０〜５０ｎｍと薄くして珪素を含む絶縁膜の単層または積層構造で形成した後に、マイクロ波によるプラズマを用いた表面窒化処理を行う。
【０１０４】
このように膜厚の薄いゲート絶縁膜を、プラズマＣＶＤ法を用いて成膜する場合、成膜レートを遅くして薄い膜厚を制御性よく得る必要がある。例えば、ＲＦパワーを１００Ｗ、１０ｋＨｚ、圧力０．３Ｔｏｒｒ、Ｎ2Ｏガス流量４００ｓｃｃｍ、ＳｉＨ4ガス流量１ｓｃｃｍ、とすれば酸化珪素膜の成膜速度を６ｎｍ／ｍｉｎとすることができる。また、マイクロ波によるプラズマを用いた窒化処理は、マイクロ波源（２．４５ＧＨｚ）、および反応ガスである窒素ガスを用いて行う。
【０１０５】
なお、ゲート絶縁膜６０７表面から離れるにつれて窒素濃度は減少する。これにより酸化珪素膜表面を高濃度に窒化できるだけでなく、酸化珪素膜と活性層の界面の窒素を低減し、デバイス特性の劣化を防ぐ。
【０１０６】
次に、ゲート絶縁膜６０７上に膜厚１００〜６００ｎｍの導電膜６０８ａ、６０８ｂを形成する。ここでは、スパッタ法を用い、ＴａＮ膜とＷ膜との積層からなる導電膜を形成するが、特にこれに限定されるものではなく、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ等の金属、又は前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料の単層、またはこれらの積層で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、スパッタ法に限らず、液滴吐出法を用いてもよい。
【０１０７】
次に、第２のマスクパターン６０９ａ〜６０９ｇを形成する。なお、第２のマスクパターン６０９ａ〜６０９ｇも、第１のマスクパターンと同様に、液滴吐出法によって形成するのが工程を簡略化する上で望ましい（以上、図６（Ａ））。
【０１０８】
次に、第２のマスクパターン６０９ａ〜６０９ｇをマスクにして、ドライエッチング法またはウエットエッチング法を用いて導電膜６０８ａ、６０８ｂをエッチングする（第１のエッチング処理）（図６（Ｂ））。第１のエッチング処理によって、第１の形状（テーパー状）の画素部ＴＦＴのゲート電極６１０、駆動回路部ＴＦＴのゲート電極６１１〜６１３、保持容量部の上部電極となる容量配線６１４、配線６１５、６１６を得る。なお、エッチング方法に制限はないが、例えばＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いるとよい。エッチング用ガスとしては、ＣＦ4とＣｌ2等を用いる。
【０１０９】
次に、第２のマスクパターン６０９ａ〜６０９ｇをそのまま残した状態で第２のエッチング処理を行い、第２の形状のゲート電極６１７〜６２０及び配線６２１〜６２３を形成する（図６（Ｃ））。
【０１１０】
続いて、第２の形状のゲート電極６１７〜６２０及び配線６２１〜６２３をマスクにして、１０13〜１０14atoms/cm3オーダーのｎ型不純物元素を島状半導体膜６０２〜６０６にドーピング注入する。その後、第２のマスクパターン６０９ａ〜６０９ｇは、Ｏ2アッシング等によって除去する（図６（Ｃ））。なお、第２のマスクパターン６０９ａ〜６０９ｇの除去工程と、ドーピング注入工程とは入れ替えてもよい。
【０１１１】
次に、駆動回路部のｐチャネル型ＴＦＴ６５２、６５３及び画素ＴＦＴ６５４になる領域の一部を第３のマスクパターン６２４ａ、６２４ｂで覆い、さらに、１０14〜１０16atoms/cm2オーダーのｎ型不純物元素を添加する（図７（Ｄ））。これにより、後にソース領域又はドレイン領域になるｎ型不純物領域（ｎ+）６２５ａ、６２５ｂと、該ｎ型不純物領域（ｎ+）よりも低濃度の不純物領域６２６ａ〜６２６ｂ（以下「ＬＤＤ領域」という。）を形成する。さらに、一対のＬＤＤ領域の間には、チャネル領域６２７ａ、６２７ｂがそれぞれ形成される。その後、第３のマスクパターン６２４ａ、６２４ｂは、Ｏ2アッシング等によって除去する。
【０１１２】
次に、後のｎチャネル型ＴＦＴ６５１と画素ＴＦＴ６５４となる領域に第４のマスクパターン６２８ａ、６２８ｂを形成し、ｐ型不純物元素を添加して、ｐ型不純物領域６２９ａ、６２９ｂを形成する（図７（Ｅ））。さらに、一対のＰ型不純物６２９ａ、６２９ｂ領域の間には、チャネル領域６３０ａ、６３０ｂがそれぞれ形成される。なお、ｐ型不純物領域６２９ａ、６２９ｂの不純物濃度は、１０15〜１０17atoms/cm3オーダーとなるようにすればよい。その後、第４のマスクパターン６２８ａ、６２８ｂは、Ｏ2アッシング等によって除去する。
【０１１３】
なお、第３、第４のマスクパターンも、第１、第２のマスクパターンと同様に、液滴吐出法によって形成するのが工程を簡略化する上で望ましい。
【０１１４】
次に、ＴＦＴを覆うキャップ絶縁膜（図示せず）をプラズマＣＶＤ法により形成する。キャップ絶縁膜としては、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜を用いるのがよいが、これに限定されるものではない。また、形成方法もプラズマＣＶＤ法に限定されるものではない。なお、工程を簡略化したい場合には、キャップ絶縁膜は形成しなくてもよい。
【０１１５】
次に、半導体膜に添加された不純物元素の活性化のための加熱処理を行う。この活性化は、Ｎ2雰囲気にした炉中において５００〜８００℃に加熱することによって行う。例えば、ＲＴＡ（ラピッドサーマルアニール）法を用いることができる。または、レーザー光を照射して活性化を行ってもよい。この場合、基板裏面側又は基板表面側からのみレーザー光を照射してもよいし、基板表面及び裏面の両側から照射してもよい。なお、工程を簡略化したい場合には、該活性化処理を省略してもよい。
【０１１６】
次に、水素を含む窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜からなる絶縁膜６３１をプラズマＣＶＤ法により形成する（図７（Ｆ））。そして、絶縁膜６３１から水素を放出させ、半導体膜の水素化を行うための加熱処理を行い、シリコンの不対結合手を終端させる。この加熱処理は、クリーンオーブンを用い、Ｎ2雰囲気下において３５０〜４５０℃（好ましくは、４１０℃）で行えばよい。なお、絶縁膜６３１としては、他の水素及び珪素を含む絶縁膜を用いてもよいし、形成方法もプラズマＣＶＤ法以外の方法を用いてもよい。なお、工程を簡略化したい場合には、絶縁膜６３１の形成及び該水素化処理を省略してもよい。
【０１１７】
次に、絶縁膜６３１上で、かつソース領域又はドレイン領域６２５ａ〜６２５ｃ、６２９ａ、６２９ｂ、又は配線６２３にまで達するコンタクトホールが形成されるべき箇所に、第１の有機膜１１９を液滴吐出法によって選択的に形成する（図７（Ｆ））。ここでは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）をＨ2Ｏの溶媒に混合した材料を用いて第１の有機膜１１９を形成する。
【０１１８】
次に、第１の有機膜１１９の表面に対し撥液化処理を行い、該膜の表面を後に形成する第２の有機膜１２０に対して撥液性を有するようにする。ここでは、ＣＦ4プラズマにより撥液化処理を行ったが、この方法に限定されるものではない。また、元来、撥液性を有する有機材料を用いる場合には、該撥液化処理を省略することができる。
【０１１９】
次に、第２の有機膜１２０を第１の有機膜１１９が形成されていない領域に形成する（図８（Ｇ））。ここでは、ポリイミドを乳酸エチル及びγブチロラクトンからなる溶媒に溶解し、スピンコート法によって基板全面に塗布するが、この材料、方法に限定されるものではない。例えば、ポリイミド系樹脂の他にも、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨX結合手を含む絶縁膜等を用いることができる。また、液滴吐出法等によって形成することもできる。
【０１２０】
第２の有機膜１２０を形成した後、第１の有機膜１１９、及びその下部に存在するゲート絶縁膜６０７を除去する。水素化処理のための絶縁膜６３１、キャップ絶縁膜が形成されている場合にはこれらも除去する。
【０１２１】
ここでは、ＰＶＡを含む第１の有機膜１１９はＨ2Ｏを用いて除去した。さらに、その下部のゲート絶縁膜６０７等は、ＣＦ4とＯ2の混合ガスを用いてドライエッチングによって除去したが、これに限定されるものではない。なお、第１の有機膜１１９、及びゲート絶縁膜６０７等をこのように段階的に除去してもよいし、一回で除去してもよい。
【０１２２】
このように本実施例で用いたＰＶＡは、Ｈ2Ｏによって簡単に除去できる点において、環境への配慮という観点から優位な材料であるということができる。
【０１２３】
上記方法によって第１の有機膜１１９、及びゲート絶縁膜６０７等を除去することにより、第１の有機膜１１９が存在していた箇所、すなわちソース領域又はドレイン領域６２５ａ、６２５ｂ、６２９ａ、６２９ｂ及び配線６２３上にコンタクトホールが形成される。
【０１２４】
コンタクトホールを形成した後、導電材料からなる接続配線６３４〜６４１を形成して、それぞれのＴＦＴを電気的に接続する。ここでは、厚さ５０〜２００ｎｍのＴｉ膜、厚さ２５０〜４００ｎｍのＡｌ膜又はＡｌ−Ｓｉ合金膜、厚さ５０〜２００ｎｍのＴｉ膜を積層させて、接続配線６３４〜６４１を液滴吐出法によって形成する。ただし、導電材料、方法はこれに限定されるものではなく、実施の形態に示した他の導電材料を用いてもよいし、従来のようにスパッタ法等によって導電材料を形成し、パターニング工程を経た後にエッチング形成してもよい。
【０１２５】
液滴吐出法を用いる場合、導電材料を溶媒に溶解又は分散させたペースト状の材料を、液滴吐出ノズルから吐出形成して配線を形成する。また、三層構造のうち、ＴｉをＴｉＮ、又は窒素を５０％以下の組成比で含む窒化チタン（Ｔｉ（Ｎ））で置き換えてもよいし、ＴｉＮ又はＴｉ（Ｎ）を新たに上下に積層させた構造としてもよい。また、Ａｌは１５０〜２００℃でヒロックが発生してしまうため、Ｓｉを含有させておくことが望ましい。
【０１２６】
また、画素部６５８においては、接続配線６３４〜６４１形成前に画素電極６４２を形成する。画素電極６４２としては、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、ＩＺＯ、ＧＺＯ等の透明導電膜を用いることができ、これらを溶媒に溶解又は分散させたペースト状の材料を用いて液滴吐出法によって形成してもよいし、従来のようにスパッタ法によって形成してもよい。また、これらの材料からなる導電層を積層させた構成としてもよい。なお、画素電極６４２は、画素ＴＦＴ６５４のドレイン領域及び保持容量６５５の下部電極（不純物が添加された半導体膜）と電気的に接続される。また、画素電極６４２を接続配線６３４〜６４１に形成しても良い。
【０１２７】
以上の工程により、ｎチャネル型ＴＦＴ６５１およびｐチャネル型ＴＦＴ６５２からなるＣＭＯＳ構造６５６を含む駆動回路６５７と、画素ＴＦＴ６５４および保持容量６５５を含む画素部６５８からなるアクティブマトリクス基板が作製される。
【０１２８】
本実施例を用いたアクティブマトリクス基板の作製方法は、複数のコンタクトホールを開孔するにあたり、第１の有機膜１１９としてＰＶＡを含む膜を形成し、ＣＦ4プラズマ処理を経た後に、第２の有機膜１２０としてポリイミド又はアクリルを第１の有機膜１１９の周辺に形成したことにより、簡易な工程で良好なコンタクトホールを精度よく形成することができる。また、コンタクトホールを形成するためのＰＶＡ除去はＨ2Ｏによって簡単にできるので、環境への配慮という観点からも有益である。
【０１２９】
さらに、ゲート電極６１８〜６２０、配線６２１〜６２３、接続配線６３４〜６４１や種々のマスクパターンを液滴吐出法によって形成する場合には、それらの膜の材料を含む液滴の吐出口である液滴吐出ノズルと基板との相対的な位置を変化させることで任意の場所に液滴を吐出でき、ノズル径、液滴の吐出量及びノズルと吐出物が形成される基板との移動速度の相対的な関係によって、形成するパターンの厚さや太さを調整できるため、それらの膜を所望の箇所に精度良く吐出形成することができる。また、レジストマスクを用いた露光・現像プロセス等を省略することができ、工程を大幅に簡略化でき、コストの低減を図ることが可能となる。また、液滴吐出法を用いることにより、任意の場所にパターンを形成でき、形成するパターンの厚さや太さを調整できるので、一辺が１〜２ｍを越えるような大面積のアクティブマトリクス基板も、低いコストで歩留まり良く製造することができる。
【０１３０】
なお、本実施例において、画素部６５８、駆動回路部６５７ともに結晶性シリコン半導体膜を用いたが、画素部６５８においては非晶質半導体膜を用い、高速動作が要求される駆動回路部６５７においては結晶性半導体膜を用いてもよい。ここで、非晶質半導体膜としては、アモルファスシリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金をはじめ、他の非晶質構造を有する半導体膜を用いることができる。また、駆動回路部６５７における結晶性半導体膜としては、セミアモルファスシリコン（ＳＡＳ）を用いても良い。作製方法としては、基板上に画素部を作製し、画素部と別に作製した駆動回路部とをＴＡＢ法などによって接続すればよい。
【０１３１】
ここで、セミアモルファス半導体について説明する。セミアモルファス半導体とは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んだ半導体をいう。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶粒を含んでおり、所謂微結晶半導体（マイクロクリスタル半導体）とも呼ばれる。また、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしており、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子のＳｉ−Ｓｉピークに由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測されるという特徴を有している。また、未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含有している。
【０１３２】
セミアモルファスシリコンは、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などの珪化物気体をプラズマＣＶＤ法によってグロー放電分解して形成する。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈してもよい。希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとするのがよい。また、基板加熱温度は３００℃以下、好ましくは１００〜２５０℃とする。膜中の不純物元素のうち、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20ａｔｏｍｓcm-3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19ａｔｏｍｓ/cm3以下、好ましくは１×１０19ａｔｏｍｓ/cm3以下とする。なお、セミアモルファスシリコンを用いて作製したＴＦＴの移動度は、μ＝１〜１０cm2/Vsecである。
【実施例２】
【０１３３】
本実施例では、特に、コンタクトホール開孔のための第１の有機膜としてフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）を、第２の有機膜とポリイミド又はアクリルを用いた場合のアクティブマトリクス型基板の作製方法について説明する。
【０１３４】
基板上に、半導体膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極等を形成するプロセスは、実施例１又は実施の形態に示した工程と同様である（図６及び図７参照）。また、必要に応じて、キャップ絶縁膜、水素化処理のための絶縁膜を形成してもよい。
【０１３５】
図７（Ｆ）の状態において、ゲート絶縁膜の上方で、かつソース又はドレイン領域６２５ａ、６２５ｂ、６２９ａ、６２９ｂ、及び配線６２３にまで達するコンタクトホールが形成されるべき箇所に、Ｒn−Ｓｉ−Ｘ4-n（ｎ＝１、２、３）の化学式で表されるフルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）（第１の有機膜１１９）を液滴吐出法により選択的に吐出形成する。ここで、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。また、Ｒはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ3）（ＣＦ2）x（ＣＨ2）y（ｘ：０以上１０以下の整数、ｙ：０以上４以下の整数）で表される構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。
【０１３６】
ＦＡＳとしては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。なお、使用に際しては、一種の化合物を単独で用いてもよいし、二種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。
【０１３７】
次に、第２の有機膜１２０を第１の有機膜１１９の周囲に形成する。第１の有機膜１１９として用いたＦＡＳは、単分子であるため膜厚は非常に薄い（０．１ｎｍ〜数十ｎｍ程度）が、高い撥液性（撥水性、撥油性）を有しているため、ＣＦ4プラズマ処理等の疎水化処理を経ることなく、第２の有機膜１２０を形成することができる。ここでは、ポリイミドを乳酸エチル及びγブチロラクトンからなる溶媒に溶解し、スピンコート法によって基板全面に塗布するが、この材料、方法に限定されるものではない。例えば、ポリイミド系樹脂の他にも、アクリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ結合とＳｉ−ＣＨX結合手を含む絶縁膜等を用いることができる。また、液滴吐出法等によって形成することもできる。
【０１３８】
第２の有機膜１２０を形成した後、第１の有機膜１１９、及びその下部に存在するゲート絶縁膜６０７を除去する。水素化処理のための絶縁膜６３１、キャップ絶縁膜が形成されている場合にはこれらも除去する。
【０１３９】
ＦＡＳからなる第１の有機膜１１９は、Ｏ2プラズマ、ＵＶ処理、ＵＶオゾン処理、Ｏ2雰囲気中での熱処理等を用いて簡単に除去することができる。さらに、その下部のゲート絶縁膜６０７等は、ＣＦ4及びＯ2の混合ガスを用いドライエッチングによって除去したが、これに限定されるものではない。なお、第１の有機膜１１９、及びゲート絶縁膜６０７等をこのように段階的に除去してもよいし、一回で除去してもよい。特に、ＦＡＳは特別な処理（フッ素系シランカップリング剤を用いた表面処理等）をせずとも、Ｏ2ガスによってエッチングすることができるので、第１の有機膜１１９、及びゲート絶縁膜６０７等を一度に除去することによりコンタクトホールを形成することができ、プロセスを簡略化することができる。
【０１４０】
このように本実施例で用いたＦＡＳは、元来、高い撥液性を有しているため、撥液性を得るためのＣＦ4プラズマ処理を経る必要がなく、また、ＣＦ4及びＯ2の混合ガス等を用いて他の絶縁膜と同時にエッチング除去できるため、工程を簡略する上で有益な材料である。
【０１４１】
上記方法によって第１の有機膜１１９、及びゲート絶縁膜６０７等を除去することにより、第１の有機膜１１９が存在していた箇所、すなわちソース又はドレイン領域６２５ａ、６２５ｂ、６２９ａ、６２９ｂ、及び配線６２３上にコンタクトホールが形成される。
【０１４２】
コンタクトホールを形成した後、導電材料からなる接続配線６３４〜６４１を形成して、それぞれのＴＦＴを電気的に接続する。また、画素部には画素電極６４２を形成する。接続配線６３４〜６４１及び画素電極６４２を構成する導電材料、形成方法は、実施の形態又は実施例１に示したものを採用することができる。
【０１４３】
以上の工程により、ｎチャネル型ＴＦＴ６５１およびｐチャネル型ＴＦＴ６５２からなるＣＭＯＳ構造６５６を含む駆動回路６５７と、画素ＴＦＴ６５４および保持容量６５５を含む画素部６５８からなるアクティブマトリクス基板が作製される。
【０１４４】
本実施例を用いたアクティブマトリクス基板の作製方法は、複数のコンタクトホールを開孔するにあたり、第１の有機膜１１９としてＦＡＳを形成し、さらに第２の有機膜としてポリイミド又はアクリルを第１の有機膜１１９の周辺に形成し、第１の有機膜１１９を除去することにより、簡易な工程で良好なコンタクトホールを精度よく形成することができる。また、コンタクトホールを形成するためのＦＡＳはＯ2を含むガスによって、ゲート絶縁膜等と同時にすることができるので、工程を簡略する上で有益である。
【実施例３】
【０１４５】
実施の形態１において、本発明を逆スタガ型ＴＦＴの作製に適用した場合について説明したが、本実施例では、図１、図１０、図１１を参照して、逆スタガ型のうち、チャネルエッチ型（チャネルエッチング型）ＴＦＴの作製に本発明を適用した場合について説明する。
【０１４６】
まず、基板１００上に、ゲート電極１０４を液滴吐出法によって形成する。ここまでの工程は、実施の形態１と同様に行うことができる（図１（Ａ）参照）。
【０１４７】
次に、ゲート電極１０４上に、ゲート絶縁膜１０６を形成する。ここでは、膜厚が１００〜４００ｎｍの窒化珪素（ＳｉＮｘ）をプラズマＣＶＤ法によって形成したが、スパッタリング法などの薄膜形成法を用いてもよい。また、酸化珪素、その他の珪素を含む絶縁膜で形成してもよい。
【０１４８】
次に、ゲート絶縁膜１０６上に、半導体膜１０７を形成する。ここでは、膜厚が１０〜３００ｎｍのアモルファスシリコン膜を形成したが、他の結晶性半導体、又はセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成してもよい。膜厚は、好ましくは、１０〜６０ｎｍとするのがよい。次に、半導体膜１０７上に、ｎ型の半導体膜１３０を形成する。ここでは、膜厚が４０〜６０ｎｍのｎ型（ｎ＋）アモルファスシリコン膜を成膜した（以上、図１０（Ａ））。
【０１４９】
ゲート絶縁膜１０６、半導体膜１０７及びｎ型の半導体膜１３０は、プラズマＣＶＤ装置等の同一のチャンバーにおいて、連続的に成膜することができる。なお、ＴＦＴの特性安定化と性能向上を図るため、ゲート絶縁膜１０６の形成温度は３００℃以上の高温にし、アモルファスシリコン膜の成膜温度は膜中に混入している水素が脱離しない３００℃以下に設定することが望ましい。
【０１５０】
次に、半導体膜１０７及びｎ型の半導体膜１３０を、第１のマスクパターンを用いて、島状にエッチングし、島上の半導体膜１３１と半導体膜１０９を形成する（図１０（Ｂ））。第１のマスクパターンは、実施の形態１と同様に液滴吐出法を用いて形成することが好ましい。その後、第１のマスクパターンを除去する。
【０１５１】
次に、島状のｎ型半導体膜１３１のうち、ソース領域、ドレイン領域となる部分の上方にソース電極１３２、ドレイン電極１３３を液滴吐出法によってノズル１３８を用いて形成する（図１０（Ｃ））。導電材料としては、ゲート電極１０４又は走査線１０５に用いた材料と同様の材料を、溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができる。一例としては、Ａｇを含む組成物を選択的に吐出し、熱処理により焼成して膜厚６００〜８００ｎｍの電極を形成する。
【０１５２】
なお、ソース電極１３２、ドレイン電極１３３は、導電膜を予めスパッタ法等によって成膜しておき、マスクパターンを液滴吐出法によって形成した後に、エッチングにより形成してもよい。
【０１５３】
次に、ソース電極及びドレイン電極をマスクとして、ｎ型の半導体膜１３０、及び半導体膜１０７の上部をエッチング除去する（図１０（Ｄ））。この際、ＴＦＴのチャネル領域となる半導体膜の損傷を抑えるため、適宜エッチング条件を設定する必要がある。
【０１５４】
次に、ソース電極１３２、ドレイン電極１３３及び半導体膜１０７上に、パッシベーション膜１１８を成膜する（図１１（Ｅ））。パッシベーション膜１１８は、プラズマＣＶＤ法又はスパッタリング法などの薄膜形成法を用い、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ＤＬＣ、窒素含有炭素、その他の絶縁性材料を用いて形成することができる。さらに、これらの材料を積層させて形成してもよい。
【０１５５】
次に、パッシベーション膜１１８上で、かつソース電極又はドレイン電極に達するコンタクトホールを形成すべき箇所に、第１の有機膜１１９を液滴吐出法によってノズル１３９を用いて選択的に形成する。第１の有機膜１１９としては、実施例１、２で示したＰＶＡやＦＡＳを用いるのが望ましいが、これらに限定されるものではない。
【０１５６】
次に、第２の有機膜１２０を第１の有機膜１１９が形成された部分以外の箇所に形成する。第２の有機膜１２０は、実施例１、２に示したポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂を用いるのが望ましいが、これらに限定されるものではない。
【０１５７】
第２の有機膜１２０を形成した後、第１の有機膜１１９、及びパッシベーション膜１１８の一部を除去する。除去方法は、実施例１又は実施例２に示した方法を用いることができる。これにより、第１の有機膜１１９が存在していた箇所、すなわちソース電極又はドレイン電極上にコンタクトホールが形成される。
【０１５８】
コンタクトホールを形成した後、ソース電極１３２又はドレイン電極１３３と接続するための導電膜１３７を形成する。導電材料としては、透明導電膜であるＩＴＯ、ＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、ＺｎＯ、ＴｉＮ、Ｔｉ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ等を用いることができる。また、これらを主成分とする層を積層させた構造としてもよい。
【０１５９】
導電膜１３７は、前記導電材料をスパッタ法等によって形成し、パターニング工程を経た後にエッチング形成してもよいが、液滴吐出法を用いて選択的に形成する方が、工程を大幅に簡略化できる点において望ましい。この場合、導電材料を溶媒に溶解又は分散させたペースト状の材料を、ノズル１０２から吐出形成して該導電膜を形成する。なお、導電膜１３７は、前記導電材料を積層させて形成してもよい。
【０１６０】
次に、導電膜１３７の上方に、液晶素子や、有機化合物又は無機化合物を含む層からなる発光素子（代表的にはＥＬ発光素子）を設けることにより、上記工程により作製された半導体素子によって制御可能となるアクティブマトリクス型の液晶表示装置や、ＥＬ発光装置のような薄型ディスプレイを得ることができる。
【０１６１】
本実施例で説明したチャネルエッチ型ＴＦＴは、作製工程が単純で、構造も簡単であるという利点を有しているが、さらに本発明を適用することにより、レジストマスクを用いた露光・現像プロセス等を経ることなく、コンタクトホール、及び層間膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等の絶縁膜を、簡略化された工程によって精度よく形成することができる。したがって、上記表示装置等に用いられる半導体素子を、低いコストで歩留まり良く製造することができる。
【実施例４】
【０１６２】
本実施例では、実施例１〜３を適応して作製されたＴＦＴ基板からアクティブマトリクス駆動の液晶表示装置の構成及び作製工程を説明する。
【０１６３】
図１２は、ＴＦＴ基板と対向基板１８０とをシール材で貼り合わせた状態を示している。
【０１６４】
以下、この作製方法を示す。ＴＦＴ基板上は柱状のスペーサ１８３を形成する。柱状のスペーサ１８３は画素電極上に形成されるコンタクト部のくぼみに合わせて形成するとよい。柱状スペーサ１８３は用いる液晶材料にも依存するが、３〜１０μｍの高さで形成する。コンタクト部では、コンタクトホールに対応した凹部が形成される場合には、この部分に合わせてスペーサを形成することにより液晶の配向の乱れを防ぐことができる。次に、配向膜１８２を形成し、ラビング処理を行う。対向基板１８０には透明導電膜１８４、配向膜１８２を形成する。その後、ＴＦＴ基板および対向基板１８０をシール材により貼り合わせて液晶を注入し、液晶層１８５を形成する。以上のようにして、アクティブマトリクス駆動の液晶表示装置を完成させることができる。なお、液晶層１８５は、液晶を滴下することによって形成してもよい。特に１〜２ｍを超える大面積のアクティブマトリクス基板を用いて液晶表示装置を作製する場合には、有効な手段である。
【実施例５】
【０１６５】
本実施例では、図１３を参照して、実施例１〜３により得られるＴＦＴ基板（アクティブマトリクス基板）を用いたアクティブマトリクス駆動の発光装置の構成及び作製工程を説明する。
【０１６６】
基板１６０１はガラス基板を用いる。このガラス基板１６０１上には駆動回路部１６５０にｎチャネル型ＴＦＴ１６５２とｐチャネル型ＴＦＴ１６５３が形成され、画素部１６５１にスイッチング用ＴＦＴ１６５４、電流制御用ＴＦＴ１６５５が形成されている。これらのＴＦＴは、半導体膜１６０３〜１６０６、ゲート絶縁膜１６０７、ゲート電極１６０８〜１６１１などを用いて形成されている。
【０１６７】
基板１６０１上に形成する下地絶縁膜１６０２は酸化窒化シリコン、窒化シリコン膜などを５０〜２００ｎｍの厚さに形成して設ける。層間絶縁膜は窒化シリコン、酸化窒化シリコンなどで形成される無機絶縁膜１６１８と、アクリルまたはポリイミドなどで形成される有機絶縁膜１６１９とから成っている。
【０１６８】
駆動回路部１６５０の回路構成は、ゲート信号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここでは省略する。ｎチャネル型ＴＦＴ１６５２及びｐチャネル型ＴＦＴ１６５３には配線１６１２、１６１３が接続され、これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラッチ回路、バッファ回路などが形成される。
【０１６９】
画素部１６５１では、データ配線１６１４がスイッチング用ＴＦＴ１６５４のソース側に接続し、ドレイン側の配線１６１５は電流制御用ＴＦＴ１６５５のゲート電極１６１１と接続している。また、電流制御用ＴＦＴ１６５５のソース側は電源供給配線１６１７と接続し、ドレイン側の配線１６１６がＥＬ素子の陽極（正孔注入電極とも呼ばれる。）１６２２と接続するように配線されている。
【０１７０】
配線１６１２〜１６１７が設けられるコンタクトホールを形成する際に、コンタクトホールが形成される部分に液滴吐出法によって撥液性を有する第１の有機膜を成膜し、その周辺に第２の有機膜を成膜することにより、コンタクトホール及び有機絶縁膜１６１９を形成することができる。
【０１７１】
陽極１６２２、陰極１６２４及びその間にエレクトロルミネセンス（Electro Luminescence）が得られる有機化合物又は無機化合物を含む層（以下「ＥＬ層」と総称する。）１６２３を有するＥＬ素子１６５６は画素部１６５１に形成される。尚、ＥＬ層１６２３におけるルミネセンスには一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあり、その両者を含むものとする。
【０１７２】
ＥＬ素子１６５６は、配線を覆うようにアクリルやポリイミドなどの有機樹脂、好適には感光性の有機樹脂を用いて絶縁物１６２０、１６２１（隔壁、土手、バンク等と呼ばれる。）を形成した後に設ける。本実施例では、ＥＬ素子１６５６は、ＩＴＯで形成される陽極１６２２、ＥＬ層１６２３、ＭｇＡｇやＬｉＦなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属などの材料を用いて形成される陰極１６２４（電子注入電極とも呼ばれる。）とから成っている。絶縁物１６２０、１６２１は、陽極１６２２の端部を覆うように形成され、この部分で陰極１６２４と陽極１６２２とがショートすることを防ぐために設ける。なお、絶縁物１６２０、１６２１を形成する際に、ＥＬ発光素子が形成される部分に液滴吐出法によって撥液性を有する第１の有機膜を成膜し、その周辺に第２の有機膜を成膜することにより、ＥＬ発光素子が形成される部分及び絶縁物１６２０、１６２１を形成してもよい。
【０１７３】
ここで、陽極１６２２は、ＩＴＯに限らず、ＩＴＳＯ、ＺｎＯ、ＩＺＯ、ＧＺＯ等の透明導電膜を用いることもできる。また、陽極１６２２としてＩＴＳＯを用いる場合には、濃度の異なる酸化珪素を含むＩＴＳＯを積層させることによって形成してもよい。好ましくは、下部ＩＴＳＯ層（ソース又はドレイン配線側）の酸化珪素濃度を低濃度に、上部ＩＴＳＯ層（発光層側）の酸化珪素濃度を高濃度にするのがよい。これにより、ＴＦＴとの接続間の低抵抗を維持しつつ、ＥＬ層１６２３への正孔注入効率を高めることができる。勿論、他の材料とＩＴＳＯの積層構造（例えば、下部ＩＴＯ層と上部ＩＴＳＯ層の積層構造）としてもよいし、他の材料同士を積層させてもよい。
【０１７４】
また、ＥＬ層１６２３は、蒸着法又は塗布法を用いて形成する。なお、信頼性を向上させるため、ＥＬ層１６２３の形成前に、水銀ランプを光源として用い、紫外線（ＵＶ）照射処理を行い、さらに真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、有機化合物材料の蒸着を行う前に、基板に含まれるガスを除去するために、減圧雰囲気や不活性雰囲気で２００〜３００℃の加熱処理を行うことが望ましい。ＥＬ層の形成に蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｔｏｒｒまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【０１７５】
例えば、Ａｌｑ3、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ3、Ａｌｑ3、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。
【０１７６】
また、ＥＬ層１６２３として例えば、正孔注入層としてＣｕＰｃ（２０ｎｍ）、正孔輸送層として酸化モリブデン（ＭｏＯX）、α−ＮＰＤ（４０ｎｍ）、発光層としてＡｌｑ3：ＤＭＱｄ（３７５ｎｍ）（ＤＭＱｄ：キナクリドン誘導体）、電子輸送層としてＡｌｑ3（３７５ｎｍ）を形成しても良い。
【０１７７】
また、スピンコートを用いた塗布法によりＥＬ層１６２３を形成する場合、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。なお、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは溶媒に水を用いており、有機溶剤には溶けない。従って、ＰＶＫをその上から塗布する場合にも、再溶解する心配はない。また、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとＰＶＫは溶媒が異なるため、成膜室は同一のものを使用しないことが好ましい。また、ＥＬ層１６２３を単層とすることもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。
【０１７８】
また、１枚のパネルでフルカラー表示させるためにＲ、Ｇ、ＢごとにＥＬ層の塗り分けを行ってもよい。
【０１７９】
次に、ＥＬ層１６２３上にＥＬ素子の陰極１６２４を設ける。陰極１６２４としては、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）若しくはカルシウム（Ｃａ）を含む材料を用いる。好ましくはＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１０：１で混合した材料）でなる電極を用いれば良い。他にもＭｇＡｇＡｌ、ＭｇＩｎ、ＬｉＡｌ、ＬｉＦＡｌ、ＣａＦ2、ＣａＮ等の電極、又はこれらの合金を積層させた電極や、これらの合金にＡｌを積層させた電極を用いることができる。あるいは、周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜を用いても良い。
【０１８０】
ＥＬ層１６２３と陰極１６２４とでなる積層体は、各画素で個別に形成する必要があるが、ＥＬ層１６２３は水分に極めて弱いため、通常のフォトリソグラフィー技術を用いることができない。また、アルカリ金属を用いて作製される陰極１６２４は容易に酸化されてしまう。従って、上述したとおり、メタルマスク等の物理的なマスク材を用い、真空蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の気相法で選択的に形成することが好ましい。また、陰極１６２４上に外部の水分等から保護するための保護電極を積層しても良い。保護電極としては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）若しくは銀（Ａｇ）を含む低抵抗な材料を用いることが好ましい。
【０１８１】
少ない消費電力で高い輝度を得るためには、ＥＬ層１６２３を形成する材料に三重項励起子（トリプレット）により発光する有機化合物（以下「トリプレット化合物」という。）を用いる。尚、シングレット化合物とは一重項励起のみを経由して発光する化合物を指し、トリプレット化合物とは三重項励起を経由して発光する化合物を指す。
【０１８２】
トリプレット化合物としては以下の論文に記載の有機化合物が代表的な材料として挙げられる。（１）T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437〜450.（２）M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.151〜154.（３）M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phys.Lett.,75 (1999) p.4〜6.（４）T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.Tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Miyaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502〜1504.
【０１８３】
上記トリプレット化合物は、シングレット化合物よりも発光効率が高く、同じ発光輝度を得るにも動作電圧（ＥＬ素子を発光させるに要する電圧）を低くすることが可能である。
【０１８４】
図１３ではスイッチング用ＴＦＴ１６５４をマルチゲート構造とし、電流制御用ＴＦＴ１６５５にはゲート電極とオーバーラップするＬＤＤを設けている。多結晶シリコンを用いたＴＦＴは、高い動作速度を示すが故にホットキャリア注入などの劣化も起こりやすい。そのため、図１３のように、画素内において機能に応じて構造の異なるＴＦＴ（オフ電流の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴ）を形成することは、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能な（動作性能の高い）表示装置を作製する上で非常に有効である。以上のようにして作製されるアクティブマトリクス駆動の発光装置を完成させることができる。
【実施例６】
【０１８５】
実施例５では、図１３に示すボトムエミッション型発光装置において、本発明を適用した場合について説明したが、本実施例では、図１４（Ａ）に示すトップエミッション型発光装置、図１４（Ｃ）に示すデュアルエミッション型発光装置において、本発明を適用した場合について説明する。
【０１８６】
まず、デュアルエミッション型発光装置の場合から説明する。この場合、陽極1622の材料としては、実施例５と同様に、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、ＺｎＯ、ＩＺＯ、ＧＺＯ等の透明導電膜を用いることもできる。また、陽極１６２２としてＩＴＳＯを用いる場合には、濃度の異なる酸化珪素を含むＩＴＳＯを積層させることによって形成してもよい。好ましくは、下部ＩＴＳＯ層（ソース又はドレイン配線側）の酸化珪素濃度を低濃度に、上部ＩＴＳＯ層（発光層側）の酸化珪素濃度を高濃度にするのがよい。これにより、ＴＦＴとの接続間の低抵抗を維持しつつ、ＥＬ層１６２３への正孔注入効率を高めることができる。勿論、他の材料とＩＴＳＯの積層構造（例えば、下部ＩＴＯ層と上部ＩＴＳＯ層の積層構造）としてもよいし、他の材料同士を積層させてもよい。
【０１８７】
一方、陰極１６２４としては、ＥＬ層１６２３からの光を透過させるべく、１〜１０ｎｍの薄アルミニウム膜、もしくはＬｉを微量に含むアルミニウム膜等を用いることにより、上下に発光素子からの光を取り出すことのできるデュアルエミッション型発光装置が得られる（図１４（Ｃ））。
【０１８８】
なお、陰極１６２４として、陽極１６２２と同様の材料、すなわちＩＴＯ、ＩＴＳＯ等の透明導電膜を採用しても、デュアルエミッション型発光装置を得ることができる。この場合において、透明導電膜に珪素または酸化珪素を含有させて用いても良いし、積層構造を採用しても良い。
【０１８９】
次に、トップエミッション型発光装置の場合について、図１４（Ａ）を参照して説明する。一般的には、図１４（Ｂ）のボトムエミッション型における陽極１６２２（正孔注入電極）と陰極１６２４（電子注入電極）を入れ替え、さらにＥＬ層１６２３を逆積みとし、電流制御用ＴＦＴの極性を反転させることにより（ここでは、ｎチャネル型ＴＦＴを用いる。）、基板と反対側（上側）に発光素子からの光を取り出すことのできるトップエミッション型発光装置が得られる。また図１４（Ａ）のように、電極及びＥＬ層１６２３を逆積みとした場合、陽極１６２２として、酸化珪素濃度の含有量に高低の差を設けた透光性酸化物導電層の積層構造を採用することにより、発光効率の向上、低消費電力化等の効果により、安定性の高い発光装置を得ることができる。ここで、陰極１６２４としては、光反射性のある金属電極等を用いればよい。
【０１９０】
なお、図１４（Ｂ）のボトムエミッション型における陽極１６２２と陰極１６２４を入れ替えずとも、陽極１６２２としてＩＴＯ、ＩＴＳＯ等の透明導電膜を採用することにより、トップエミッション型発光装置を得ることもできる。この陽極に用いられる透明導電膜としては、珪素又は酸化珪素を含有したものを用いてもよいし、それらを積層させた構造としてもよい。
【実施例７】
【０１９１】
本実施例では、実施の形態１又は実施例と同じ工程で作製可能な逆スタガ型ＴＦＴを具備した表示用パネルの一例について説明する。
【０１９２】
図１８（Ａ）は、逆スタガ型ＴＦＴを用いて作製されるＥＬ表示装置用パネルにおける画素の上面図を示している。また、図１８（Ｂ）は、上面図に対応する回路図を示したものである。ＥＬ表示用パネルの画素部には、画素毎にＥＬ素子６７０７とその発光を制御する駆動用の第１ＴＦＴ６７００、第１ＴＦＴのオンオフ（スイッチング）を制御する第２ＴＦＴ６７０１、ＥＬ素子に流れ込む電流を制御する駆動用の第３ＴＦＴ６７０２信号データを保持する保持容量６７０８が設けられている。これらのＴＦＴはいずれも実施の形態１や実施例で示す逆スタガ型ＴＦＴで形成することができる。
【０１９３】
第１ＴＦＴ６７００は、第３ＴＦＴ６７０２を介して、ＥＬ素子６７０７の下部に設けられた画素電極に接続され、ＥＬ素子６７０７の発光を制御する働きをする。第２ＴＦＴ６７０１は、第１ＴＦＴ６７０１の動作を制御するものであり、第２ＴＦＴ６７０１のゲート電極を兼ねる走査線６７０５と、信号線６７０３との信号に応じて第１ＴＦＴ６７００のオンオフを制御することができる。第１ＴＦＴ６７００のゲート電極は第２ＴＦＴ６７０１と接続し、ゲートのオンオフに応じて、電源線６７０４からの電力を画素電極側に供給するものである。なお、流れる電流量に応じて発光輝度が変化するＥＬ素子の動作に対応するために、固定電源線６７０６に接続された電流制御用の第３ＴＦＴ６７０２を設けることにより、電源線６７０４から、ＥＬ素子６７０７に一定の電流を供給する働きをする。
【０１９４】
ＥＬ素子６７０７は、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）又は／及び三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）をする有機化合物を含む層（以下、「ＥＬ層」という。）が一対の電極（陽極と陰極に挟まれた構造を有している。ＥＬ層を形成する有機化合物は、低分子系有機発光物質、中分子系有機発光物質（昇華性を有さず、かつ、分子数が２０以下または連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の有機発光物質）、高分子系有機発光物質を用いることができる。このＥＬ層は、単層で形成しても良いし、複数の機能の異なる層を積層させて形成しても良い。複数の層を積層させる場合には、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層、正孔又は電子ブロック層などを適宜組み合わせればよい。なお、正孔注入層と正孔輸送層とは、電極より正孔の注入が可能で、正孔の移動度が高い材料からなり、この二つの機能をまとめて一つの層（正孔注入輸送層）としてもよい。また、電子注入輸送層についても同様である。
【０１９５】
図１９は、図１８におけるＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’に対応する断面図であり、第１ＴＦＴ６７００、第２ＴＦＴ６７０１、第３ＴＦＴ６７０２などが形成された一方の基板９００と、封止基板９０６との間に発光素子９０８が形成されているアクティブマトリクス型のＥＬ表示用パネルを示している。両断面図は、第１ＴＦＴ６７００を共通に含んでいる。第１ＴＦＴ６７００は、第２ＴＦＴ６７０１介して画素電極９０９に接続されている。また、画素電極９０９（陽極）上には、絶縁物９１１（土手、隔壁、バンクなどと呼ばれる。）が設けられ、さらにその上に発光層９０３、対向電極９０４が設けられることによって、発光素子９０８が形成されている。発光素子９０８の上には、パッシベーション膜９０５が形成され、封止基板９０６とシール材によって封止される。パッシベーション膜９０５と封止基板９０６の間には、絶縁物９１２が充填されている。
【０１９６】
絶縁物９１１、９１２としては窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いることができる。
【０１９７】
他の絶縁性材料としては、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポリアミドから選ばれた一種、または複数種の材料を含む膜を用いればよい。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料（代表的にはシロキサン系樹脂）を用いてもよい。封止基板９０６側から光を取り出す場合（トップエミッション型）は、絶縁物９１２は透光性を有する材料を用いる必要がある。
【０１９８】
なお、図１８及び図１９では一画素しか図示していないが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応したＥＬ素子を備えた画素を組み合わせて多色表示を可能としてもよい。また、それぞれの発光は、全て一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）であっても、全て三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）でもよいし、一色が蛍光（又はリン光）、残りのの２色がリン光（又は蛍光）というように組み合わせでもよい。Ｒのみにリン光を用いて、Ｇ、Ｂに蛍光を用いてもよい。例えば、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）膜を設けた積層構造としている。Ａｌｑ3にキナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１といった蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【０１９９】
パッシベーション膜９０５としては、窒化シリコン、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン、窒素含有炭素などその他の絶縁物質を用いて形成することができる。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料（代表的にはシロキサン系樹脂）を用いてもよい。
【０２００】
本発明は、光が発光表示用パネル両面から出射する両面出射型の発光表示用パネルでも、片面出射型の発光表示用パネルにも適用することができる。対向電極９０４側のみから光を出射する場合（トップエミッション）、画素電極９０９は陽極に相当し反射性を有する導電膜であり、反射性を有する導電膜としては、陽極として機能させるために白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）といった仕事関数の高い導電膜を用いる。また、これらの金属は、高価であるため、アルミニウム膜やタングステン膜といった適当な導電膜上に積層し、少なくとも最表面に白金もしくは金が露出するような画素電極としても良い。また、対向電極９０４は膜厚の薄い（好ましくは１０〜５０ｎｍ）導電膜であり、陰極として機能させるために仕事関数の小さい周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む材料（例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＡｇＡｌ、ＭｇＩｎ、ＬｉＡｌ、ＬｉＦＡｌ、ＣａＦ2、又はＣａＮなど）を用いる。さらに、対向電極９０４に積層して酸化物導電膜（代表的にはＩＴＯ膜）を設ける。この場合、発光素子から発した光は、画素電極９０９で反射され、対向電極９０４を透過して、封止基板９０６側から出射される。
【０２０１】
画素電極９０９側のみから光を出射する場合（ボトムエミッション型）、陽極に相当する画素電極９０９には透明導電膜を用いる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、対向電極９０４はＡｌ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉからなる導電膜（膜厚５０〜２００ｎｍ）を用いることが好ましい。この場合、発光素子９０８から発した光は、画素電極９０９を透過して基板９００側から出射される。
【０２０２】
画素電極９０９側、対向電極９０６側両方から光が出射する両面出射型の場合、陽極に相当する画素電極９０９には透明導電膜を用いる。透明導電膜としては、ＩＴＯ、ＩＴＳＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、酸化スズ、酸化インジウム等を用いることができる。また、対向電極９０６は光が透過するように膜厚の薄い（好ましくは１０〜５０ｎｍ）導電膜であり、陰極として機能させるために仕事関数の小さい周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む材料（例えば、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、又はこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＡｇＡｌ、ＭｇＩｎ、ＬｉＡｌ、ＬｉＦＡｌ、ＣａＦ2、又はＣａＮなど）を用いる。さらに、対向電極９０６に積層して透明な酸化物導電膜（代表的にはＩＴＯ膜、ＩＴＳＯ膜）を設ける。この場合、発光素子９０８から出射した光は基板９００側、封止基板９０６側両方から出射される。
【０２０３】
以上に示したＥＬ表示用パネルは、液滴吐出法を用いてＴＦＴを作製できるので、工程数が削減され、製造コストの大幅な低減を図ることができる。特に、第１ＴＦＴ６７００と第２ＴＦＴ６７０１を接続するコンタクトホール６７０９を形成する際に、積極的に本発明を用いることにより、さらなる工程の削減、コストの削減を図ることができる。なお本実施例では、実施の形態１や実施例で示す逆スタガ型ＴＦＴで液晶表示用パネルを構成する一例を示したが、実施の形態２で示すトップゲート型あるいは順スタガ型ＴＦＴを用いても同様に実施することができる。
【実施例８】
【０２０４】
本実施例は、実施例４の液晶表示装置又は実施例５の発光装置に用いられる表示用パネルをモジュール化した状態を、図１５を参照して説明する。
【０２０５】
図１５で示すモジュールは、画素部７０１の周辺に駆動回路が形成されたドライバＩＣ ＣＯＧ(Chip On Glass)方式で実装している。勿論、ドライバＩＣは、ＴＡＢ(Tape Automated Bonding)方式で実装してもよい。
【０２０６】
基板７００は対向基板７０３とシール材７０２によって固着されている。画素部７０１は、実施例４で示すように液晶を表示媒体として利用したものであってもよいし、実施例５で示すようにＥＬ素子を表示媒体として利用するものであってもよい。ドライバＩＣ７０５ａ、７０５ｂ及びドライバＩＣ７０７ａ〜７０７ｃは、単結晶の半導体又は多結晶の半導体を用いて形成した集積回路を利用することができる。ドライバＩＣ７０５ａ、７０５ｂ及びドライバＩＣ７０７ａ〜７０７ｃには、ＦＰＣ７０４ａ〜７０４ｃまたはＦＰＣ７０６ａ、７０６ｂを介して信号や電源が供給される。
【実施例９】
【０２０７】
実施例８のモジュールを用いた電子機器の一例として、図１６に示すテレビ受像器、携帯書籍（電子書籍）、携帯電話を完成させることができる。
【０２０８】
図１６（Ａ）のテレビ受像器は、筐体２００１に液晶又はＥＬ素子を利用した表示用モジュール２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビ受像器の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置２００６にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０２０９】
また、テレビ受像器にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用モジュールで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３を視野角の優れたＥＬ表示用モジュールで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用モジュールで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面２００３を液晶表示用モジュールで形成し、サブ画面をＥＬ表示用モジュールで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。
【０２１０】
図１５（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３１０１、表示部３１０２、３１０３、記憶媒体３１０４、操作スイッチ３１０５、アンテナ３１０６等を含む。
【０２１１】
図１５（Ｃ）は携帯電話であり、３００１は表示用パネル、３００２は操作用パネルである。表示用パネル３００１と操作用パネル３００２とは接続部３００３において接続されている。接続部３００３における、表示用パネル３００１の表示部３００４が設けられている面と操作用パネル３００２の操作キー３００６が設けられている面との角度θは、任意に変えることができる。さらに、音声出力部３００５、操作キー３００６、電源スイッチ３００７、音声入力部３００８、アンテナ３００９を有している。
【０２１２】
いずれにしても、本発明により工程数が大幅に削減されるので、大画面で、かつ、低コストでテレビ受像器、携帯書籍、携帯電話を歩留まりよく製造することができる。
【実施例１０】
【０２１３】
上記実施例では、ディスプレイへの応用を中心に説明したが、勿論、本発明を他の分野へ適用することも可能である。例えば、ＬＳＩのプロセスにおいて、コンタクトホールは、従来フォトリソグラフによって行っていた。しかし、本発明のごとく、第１の有機膜（コンタクトホールとなるべき部分を覆う膜）として撥液性の材料を用いることにより、所望の箇所に良好なコンタクトホール、及び層間絶縁膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等として機能する第２の有機膜を形成することができる。
【０２１４】
例えば、図示しないが、ＬＳＩを構成する半導体膜、ゲート電極等の上方の所望の箇所に、液滴吐出法によって撥液性を有する第１の有機膜を形成し、第２の有機膜をその周辺に形成した後に第１の有機膜を除去することにより、所望の箇所にコンタクトホール、及び層間絶縁膜、平坦化膜、ゲート絶縁膜等の絶縁膜を形成することができる。ここで、これらの絶縁膜としては、第２の有機膜の代わりに、例えば、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ホウ素リンシリケートガラス）、ＳｉＯＦのような無機膜を用いることもできる。これは、ＬＰＣＶＤ法、塗布法、高密度プラズマ法等によって形成する。
【０２１５】
また、上述したアクティブマトリクス基板等の作製においても、第１の有機膜としてこのような無機絶縁膜に対して撥液性を有するような材料を選択し、又は撥液性を有するような処理を施すことによって、第２の有機膜に代えて上記無機絶縁膜を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
本発明のごとく、第１の有機膜（コンタクトホールとなるべき部分を覆う膜）として撥液性の材料を用いることにより、絶縁膜として機能する第２の有機膜を、所望の箇所に形成することができる。さらに、第１の有機膜を除去することにより、所望の箇所に良好なコンタクトホールを形成することができる。このように、レジストマスクを用いた露光・現像プロセス等を経ることなくコンタクトホール及び絶縁膜を形成できるため、従来と比較して、工程を大幅に簡略化することができ、低コストで、スループットや歩留まりの高い半導体素子の作製方法を提供することができる。
【０２１７】
これらの効果を有する本発明は、実施例でも挙げたように、逆スタガ型ＴＦＴ、トップゲート型ＴＦＴ等、種々のタイプの半導体素子の作製方法に適用できる。また、該半導体素子を用いたアクティブマトリクス型基板の作製や、該基板を用いた液晶表示装置、ＥＬ表示装置等のディスプレイ、さらにはＬＳＩの分野においても応用することができ、その応用範囲は多岐に渡る。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】本発明を利用した逆スタガ型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図２】本発明を利用した逆スタガ型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図３】本発明を利用した逆スタガ型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図４】本発明を利用したトップゲート型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図５】本発明を利用したトップゲート型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図６】本発明を利用したアクティブマトリクス基板の作製方法についての説明図
【図７】本発明を利用したアクティブマトリクス基板の作製方法についての説明図
【図８】本発明を利用したアクティブマトリクス基板の作製方法についての説明図
【図９】第１の有機膜と第２の有機膜の接触角を評価した図
【図１０】本発明を利用したチャネルエッチ型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図１１】本発明を利用したチャネルエッチ型ＴＦＴの作製方法についての説明図
【図１２】本発明を利用したアクティブマトリクス型液晶表示装置を説明する図
【図１３】本発明を利用したアクティブマトリクス型発光装置を説明する図
【図１４】本発明を利用したトップエミッション型、ボトムエミッション型、デュアルエミッション型発光装置についての説明図
【図１５】本発明を利用した表示用パネル内部のモジュールの説明図
【図１６】本発明を利用した表示装置の一例を説明する図
【図１７】シランカップリング剤で改質されたガラスの表面構造を説明する図
【図１８】ＥＬ表示装置用パネルにおける画素の上面図
【図１９】ＥＬ表示装置用パネルにおける画素の断面図
【符号の説明】
【０２１９】
１０２：  ノズル
１１９：  第１の有機膜
１２０：  第２の有機膜
１２１〜１２３、４１３、４１４、６７０９：  コンタクトホール
１２４〜１２６、１３７：  導電膜
４１５：  ソース電極
４１６：  ドレイン電極
６３５〜６４１、１６１２〜１６１７：  接続配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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